Download dos tipos genéticos de magnesita en camaguey, cuba central.

VI CONGRESO DE GEOLOGÍA (GEOLOGIA´2005)
Geología y Prospección de Minerales No-Metálicos
GEO15-5
DOS TIPOS GENÉTICOS DE MAGNESITA EN CAMAGUEY, CUBA
CENTRAL.
María E. Quintana Vara (1), Manuel A. Iturralde-Vinent (2), Elena Y. Mishekurina (1)
(1) Empresa Geominera Camagüey, Carretera Central Este, Km. 5, Ciudad Camagüey
[email protected]
(2) Museo Nacional de Historia Natural de Cuba, Obispo # 61, Plaza de Armas, Habana,
Vieja, Ciudad de la Habana, 10100. [email protected]
RESUMEN
En la parte norte central del territorio de la provincia de Camagüey se encuentran importantes
acumulaciones de rocas magnesianas sedimentarias, asociadas a arcillas y arenas marino-lacustres del
Mioceno. Asimismo, aparecen vetas de magnesita como parte de las cortezas de intemperismo de las
mafitas y ultramafitas, que probablemente sirvieron de fuente a las acumulaciones sedimentarias.
Las magnesitas de las cortezas de intemperismo son vetas de alta pureza y poco espesor, que afloran en
las laderas de las elevaciones y en las partes altas del relieve, donde la sección laterítica de las cortezas
ha sido erosionada. Hasta ahora no se conocen acumulaciones de valor industrial.
El otro tipo de magnesitas, los depósitos secundarios de origen sedimentario, se encuentra entre arenas
y arcillas del Mioceno, acumuladas en la cuenca Magantilla, donde yacen rodeadas de elevaciones
serpentiniticas. Este tipo de magnesita constituye acumulaciones de valor industrial en el yacimiento
Redención. En las Antillas Mayores no se conocen otros yacimientos de este último tipo.
ABSTRACT
In the territory of north-central Camagüey province occur accumulations of two types of magnesites. Vein
in the weathering crusts of the mafic-ultramafic rocks, and lenses within Miocene sands and clays, which
represent an interesting example of this kind of deposits.
Our work consists on differentiating the possible existence of two genetic types of magnesite, The rather
small magnesites accumulations in weathering sections are veins of high purity magnesite, which crops
out in the slopes and the higher parts of the relief, where the lateritic part of the weathering sections is
eroded.
The secondary deposits of sedimentary origin, are lens of magnesian-rich gravels intercalated within
sandy-clayed Miocene marine-lacustrine deposits of the Magantilla basin, developed surrounded of
serpentinitic elevations. This is an unique deposit of industrial value, a type not known elsewhere in Cuba
or the Greater Antilles.
INTRODUCCIÓN
En la región norte y central de Camagüey encontramos importantes manifestaciones de rocas
magnesianas (Fig. 1), tanto de origen sedimentario (Yacimiento Redención), como parte de
cortezas de intemperismo (Yacimientos Olalla y Sin Reposo). Estas ocurrencias han sido
estudiadas previamente con distintos objetivos, pero el interés por las magnesitas no ha
disminuido (Matsko et al: 1962, 1963; Koliutski et al., 1966; Bugelsky y Formell Cortina, 1967;
Iturralde-Vinent M. et al., 1987; Blanco, 1996; Martínez et.al. 2002). En este trabajo se presenta
una caracterización general de estos tipos de depósitos, de modo que las mismas sean de
amplio conocimiento.
Más de la mitad de las reservas mundiales de magnesita están en la China, Rusia y Corea del
Norte. En menor cantidad aparece en Brasil y Colombia. Otras fuentes importantes de óxido de
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magnesio son el agua marina (donde el Mg es el tercer elemento disuelto más abundante) y las
salmueras, tanto de fuentes salinas como de lagos salados de climas áridos.
Las magnesitas tienen valor industrial para la producción de artículos refractarios, fertilizantes,
polvo metalúrgico, de pinturas, sales minerales, en la industria farmacéutica y cosmetológica.
En Cuba se utilizan en la producción de fertilizantes para la agricultura del tabaco y en la
industria minera como parte de algunos procesos para el beneficio de las lateritas
ferroniquelíferas.
Fig. 1 Esquema de la situación geológica del área centro-norte de Camaguey. Leyenda: 1. macizo
serpentinítico, 2. corteza de intemperismo laterítica, 3 rocas del Mioceno inferior y medio (Según
Iturralde-Vinent et al., 1987).
MATERIALES Y MÉTODOS
Para la ejecución de este trabajo fue necesaria la compilación, revisión y análisis de los
informes existentes en nuestros archivos, los resultados de los métodos utilizados como
perforación de pozos con recuperación de testigo y de los resultados de estudios mineralógicopetrográficos realizados anteriormente, composición química de la materia prima y morfología
de las acumulaciones minerales. Además se tuvo en cuenta el resultado de las investigaciones
anteriores realizadas con el objetivo de delimitar las áreas de desarrollo de las rocas
magnesianas, lo que determinó la necesidad de abordar el problema de su génesis, condiciones
paleoecológicas de acumulación y otros aspectos. Se revisaron los estudios realizados de los
cortes de más de cien pozos perforados en la depresión situada al este de Camagüey.
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RESULTADOS
En el área centro – norte de la provincia Camagüey (Fig. 1), se encuentra un extenso
afloramiento de serpentinitas cuya corteza de intemperismo está representada en distintos
sectores, ya sea su corte completo (meseta de San Felipe) o su sección inferior (lomas Sin
Nombre, Bayatabo, La Entrada, etc.) donde se observan frecuentes vetas de magnesitas. Al
suroeste y sureste del macizo serpentinitico se encuentran depresiones residuales rellenas de
sedimentos del Mioceno Inferior y Medio, propios de la formación Magantilla, que contiene
lentes de rocas magnesianas. A copntinuación se describen ambos tipos de manifestaciones de
las magnesitas.
Magnesitas de la corteza de intemperismo
Las vetas magnesianas de intemperismo aparecen en casi todas las áreas donde está
desarrollada la corteza de intemperismo de las mafitas y ultramafitas. Estas cortezas pueden
presentar un corte completo (meseta San Felipe) o sólo su sección inferior (lomas Sin Nombre,
Bayatabo, La Entrada, etc.), donde afloran frecuentes vetas de magnesitas.
Sin embargo, se destacan dos localidades donde estas vetas son relativamente abundantes:
Olalla y Sin Reposo. El yacimiento Olalla se encuentra a unos 16 Km. al norte de la ciudad de
Camagüey por la carretera a Paso de Lesca, donde ocupa una superficie de 30 hectáreas y el
Yacimiento Sin Reposo se encuentra a unos 8.5 Km. al norte del poblado Senado con una
superficie de 0.06 hectáreas. Estas acumulaciones afloran en las laderas de las elevaciones y
en las partes altas del relieve, donde la corteza ha sido parcialmente erosionada, donde las
magnesitas generalmente presentan alta pureza. Generalmente estas constituyen la fuente
original de las magnesitas sedimentarias.
Las magnesitas, cuyo nombre hace alusión a su composición química (MgCO3), cristaliza en el
sistema trigonal con estructura cristalina análoga a la calcita. En las vetas se presenta en forma
masiva o de agregados cristalinos granulares y masas criptocristalinas.
Las acumulaciones en corteza de intemperismo ocurren bajo la acción de agentes físicoquímicos y bioquímicos, que dieron lugar a los procesos exógenos de formación de los
minerales. Constan de una actividad destructiva sobre las rocas preexistentes (procesos de
alteración) y de una actividad constructiva, de acumulación de los materiales resultados de la
alteración de la roca original. Este proceso de alteración incluye la desagregación mecánica de
rocas y minerales, debido a cambios de temperatura y la descomposición química, bajo la
acción de aguas superficiales ricas en oxígeno y bióxido de carbono. Las vetas residuales de
magnesita se acumulan en las partes inferiores de la corteza de meteorización de las rocas
serpentiníticas.
Magnesitas sedimentarias
El yacimiento Magnesita Redención, que ocupa una superficie de 15.77 hectáreas, se
encuentra ubicado a unos 14 Km. al sur del municipio Minas, en una zona relativamente poco
ondulada en una cuenca tipo graben, rodeada por algunas elevaciones serpentiníticas como
Bayatabo y La Entrada, con alturas absolutas de +171.0 m y 199.0 m respectivamente Este
yacimiento ha sido explotado a cielo abierto desde la primera mitad del siglo XX.
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El Yacimiento está constituido por rocas de la Formación Magantilla de edad Mioceno Inferior a
Medio (Iturralde-Vinent, Tchunev y Cabrera, 1981). Las acumulaciones magnesianas son lentes
o capas de dimensiones variables. Las capas productivas del yacimiento constituyen más del
70% de la secuencia del Mioceno. Entre ellas se reconocen sedimentos arcillosos,
carbonatados y magnesianos.
Los sedimentos arcillosos pueden ser arcillas pardas a rojas, gris-verde a verdes, azulosas y
blanquecinas. Los sedimentos carbonatados forman lentes de poca potencia con predominio de
las margas, sobre todo a una profundidad de 392 metros. Los sedimentos magnesianos por
regla general yacen entre las arcillas y presentan poca constancia en su espesor, asociados a
capas de arenas y grava arenosa (Iturralde-Vinent et al., 1987). Las rocas carbonatadas
magnesianas (que componen la materia prima mineral del yacimiento) son de grano muy fino o
afanítica, friables, blancas y a veces con manchas grises, verdosas o rojizas en dependencia de
las impurezas. En algunas muestras se observan dendritas de manganeso.
Como resultado del estudio petrográfico de numerosas secciones delgadas del Cuerpo
Superficial del yacimiento Redención, éstas se dividen en tres grupos principales: rocas
carbonatadas (magnesiticas), rocas arcillosas con carbonatos y rocas sedimentarias detríticas
(areniscas y gravelitas).Las rocas que componen la materia prima son las rocas carbonatadas.
A simple vista son rocas blancas, friables, a veces con manchas grises, verdosas o rojizas en
dependencia de las impurezas; son de grano muy fino o afanitica.
Al microscopio se observa que el componente fundamental son los carbonatos magnesianos en
proporciones variables desde 60 a 90 %, pero el contenido promedio más frecuente es de 80 a
85%. Tiene estructura variable, desde pelitomorfica hasta criptocristalina, con menos frecuencia
microcristalina, aunque la textura de la roca es masiva, pero a veces se observan
microestructuras brechosas, grumosas y psedoolíticas. Aparecen también minerales arcillosos
en cantidades variables de 8 a 35%, pero generalmente apenas el 10 a 15% de la roca. Este
material arcilloso tiene estructura pelítica y a menudo están mezclados con minerales
serpentiniticos, que aparecen formando grumos y manchones dentro de la masa carbonatada o
mezclados con ella. Otros granos clásticos aparecen en cantidades pequeñas de
aluminosilicatos félsicos, cuarzo, calcedonia, clorita y óxidos e hidróxidos de hierro en
cantidades insignificantes.
Las rocas arcillosas intercaladas entre las rocas magnesianas, son friables de colores blanco
sucio y manchado, en tonalidades grises, verdosas y parduscas. Al microscopio se observa que
la cantidad de minerales arcillosos alcanza de 60 a 90% y los minerales carbonatos apenas 10
a 40%. La estructura predominate es pelitomófica, en partes criptocristalina y la textura masiva.
Las rocas clásticas (areniscas y gravelitas) están poco consolidadas con estructuras
psamíticas-psefíticas y heterofragmentarias. Los clastos constituyen del 35 al 70% y están
representados por fragmentos de rocas (serpentiniticas, arcillas, carbonatos), raros fragmentos
de cuarcitas y en mucha menor proporción de cuarzo y plagioclasas. El cemento en las
areniscas es de poros y de contacto, en menor proporción basal (30 a 35%), y en las gravelitas
es basal muy abundante (35 a 60%). En ambos tipos de rocas el cemento está constituido por
una mezcla de material clorítico-arcilloso con minerales serpentiniticos y carbonatos dispersos.
Se observan también algunos clastos de mineral metálico.
EL ORIGEN DE LAS MAGNESITAS
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Según Matzko y otros autores (1962, 1963) las rocas magnesianas son un producto de la
redeposición de las vetas de magnesitas que yacen entre las serpentinitas. Esto fue
demostrado ampliamente por Iturralde-Vinent et al (1987) tomando en consideración que en la
Formación Magantilla las arcillas marino-lacustre contienen microfósiles propios de aguas
dulces a ligeramente salinas (Lubimoba y Sánchez-Arango, 1974) que se interdigitan con las
rocas areno-gravosas aluviales con una red de paleocauses que drenaban el relieve
serpentinitico aflorado. Además las clastitas (arenas, gravas, etc.) contienen detritos de
serpentinitas, gabros, rocas volcánicas y en menor grado, minerales máficos, hidróxidos de
hierro y cuarzo, que corroboran la composición de las fuentes de suministro (Fig. 2).
Fig.2. Reconstrucción paleogeografica de la cuenca fluvio-lacustre Magantilla, durante el Mioceno Inferior
a medio. Leyenda: 1. terrenos emergidos y colinosos. 2. áreas con abundantes vetas de magnesita. 3.
límite aproximado de la cuenca, 4.depósitos clásticos-arcillosos aluvio-lacustre, 5. cursos principales del
drenaje fluvial, 6. depósitos arcillosos de los interfluvios lacustres 7. áreas de desarrollo de los lentes
magnesianos. (Tomado de Iturralde-Vinent et al., 1987).
Es evidente que no se trata de rocas evaporiticas, sino de agregados de detritos magnesianos
(clastitas magnesianas) originados por la redeposición de las magnesitas de las vetas eluviales.
Estos detritos fueron transportados por las corrientes fluviales hasta la laguna, donde se
acumularon en los interfluvios. El cemento fueron soluciones magnesianas y partículas finas de
materiales magnesianos que pasaron de las aguas a los sedimentos. Los detritos magnesianos
eran probablemente muy finos (pelíticos), lo que permitió que se acumularan fuera de los
causes fluviales, allí donde había condiciones de baja energía de la corriente y también se
acumulaban las arcillas.
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Los depósitos secundarios de origen sedimentarios, se desarrollan en medio acuático. Ellos se
producen también en aguas fluviales, pero son más intensos y variados en cuencas lacustres,
marinas y oceánicas. Por desagregación de las rocas, transporte del material resultante y
redeposición de los minerales resistentes a la acción de agentes químicos, se pueden formar
concentraciones mecánicas de minerales: como son los depósitos eluviales y aluviales.
Sintetizando, el proceso de formación de las rocas magnesianas se puede suponer que tuvo
lugar en los siguientes pasos:
1. Erosión y lixiviación de las vetas magnesianas de la corteza de intemperismo de las
serpentinitas, e incorporación de los detritos y soluciones magnesianas a la red fluvial.
2. Transportación de los detritos magnesianos por las aguas fluviales ricas en magnesio hacia
la cuenca miocenica de tipo lacustre y separación hidrodinámica del material detrítico fino hacia
los interfluvios donde ocurría la deposición de sedimentos pelíticos.
3. Acumulación de los detritos magnesianos en los interfluvios a consecuencia de procesos de
floculación, hidrolización y separación mecánica, e incorporación del magnesio en solución a los
sedimentos mediante reacciones de intercambio de bases, etc.
CONCLUSIONES
1. Existen dos tipos genéticos de magnesita en Camagüey.
-Acumulación en situ de corteza de intemperismo
-Depósitos redepositados en sedimentos del Mioceno.
2. En las Grandes Antillas solamente en Camagüey existen yacimientos de magnesita
sedimentaria, la cual es de interés mundial por las características de su acumulación.
3. Estas magnesitas tienen valor industrial y tiene una gran importancia para la producción de
artículos refractarios, producción de fertilizantes, para polvo metalúrgico, para la producción de
pinturas, producción de sales minerales, en la industria farmacéutica y cosmetológica, etc. Sin
embargo, el uso fundamental en Cuba es para la producción de fertilizantes, de acuerdo a la
norma cubana NRIB-252-8 “Magnesita Cruda: Especificaciones de Calidad.”
BIBLIOGRAFÍA
Bugelsky Y.Y., Formell Cortina F. 1967geoquimica e hidrogeoquimica de la cantera de intemperismo ferro
niquelífera de Cuba serie geológica No. 3. La Habana.
Finko,V.,I.Korin,F. Formell Cortina ,1967: Sobre la edad de la corteza de intemperismo y las lateritas de
Cuba. Revista de geología año1, No 1p.30-40, IGP, ACC.
Iturralde-Vinent, M., De la Torre. A. y M. E. Quintana: 1987.Rocas Magnesianas Sedimentarias en el
Mioceno de Camagüey. Métodos de prospección. Revista Tecnológica. MINBAS.
Iturralde-Vinent, M., D. Tchounev, y R. Cabrera Ortega, 1981: Informe sobre las investigaciones y
resultados del levantamiento geológico a escala 1: 250 000 del territorio Ciego-Camagüey-Las Tunas.
Oficina Nacional de Recursos Minerales.
Koliutski V.N. et al. : 1966. Informe sobre los Trabajos de Búsqueda y Exploración del yacimiento
Magnesita Redención. Provincia Camagüey. Oficina Nacional de Recursos Minerales Camagüey.
Koliustky V. 1966. Trabajos de búsqueda y exploración de materia prima para la producción de
refractarios, filtros y fertilizantes. Geominera Camagüey.
PRIMERA CONVENCIÓN CUBANA DE CIENCIAS DE LA TIERRA, GEOCIENCIAS´2005.
Memorias en CD-Rom, La Habana, 5-8 de Abril del 2005.
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Geología y Prospección de Minerales No-Metálicos
GEO15-5
Lubimova, P .y J.Sánchez-Arango 1974: Los ostrácodos del Cretácico Superior y del Terciario de
Cuba.Inst.Cubano Libro, la Habana. p.171.
Matsko A.E. et al: 1962 Informe sobre los Resultados de la Exploración del yacimiento Magnesita
Redención. Provincia Camagüey. Oficina Nacional de Recursos Minerales Camagüey.
Matsko A.E. et al: 1963. Informe sobre los trabajos de Búsqueda de Magnesita en los yacimientos Olalla
y Sin Reposo. Provincia Camagüey. Oficina Nacional de Recursos Minerales Camagüey.
Martinez M. et al, 2002. Resumen integral de las investigaciones realizadas en los sedimentos
magnesiales de la provincia Camagüey.
Piñero E., Rojas R., Iturralde -Vinent M, et al.1990 Informe sobre los resultados del levantamiento
geológico complejo 1:50 000 y sus búsquedas acompañantes del polígono CAME III Camagüey,
Sectores Ciego de Ávila-Vertientes. Archivo Técnico de la Empresa Geominera Camagüey. Inédito.
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