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Minerales Críticos y Estratégicos en México
Minerales Críticos y Estratégicos en México
Natalia Amezcua Torres* y Juan Antonio Caballero Martínez
Gerencia de Estudios Especiales e Investigación,
Servicio Geológico Mexicano, Pachuca, Hidalgo, México
*Email: [email protected]
Resumen
La geología es heterogénea y consecuentemente los depósitos minerales están
inequitativamente distribuidos en el mundo. Dado que sólo un reducido porcentaje de la
corteza terrestre ha sido explorado en detalle, el potencial de descubrimiento de nuevos
depósitos minerales es vasto. Sin embargo, la riqueza minera de un país está condicionada por
la estructura y la evolución geológica, por la rentabilidad de la exploración y la explotación,
y los desarrollos tecnológicos que permitan el máximo aprovechamiento sustentable de los
recursos.
Los minerales críticos y estratégicos son los que se requieren para cubrir las
necesidades esenciales de la sociedad y mantener un estándar de vida; para promover el
crecimiento económico, el desarrollo industrial, y la defensa de una nación. Por lo anterior,
son necesarios para el desarrollo integral del país y para fortalecer su competitividad y
autosuficiencia. Son esenciales para casi cada aspecto de la vida moderna y tienen múltiples
e importantes aplicaciones tecnológicas. Comúnmente no existen substitutos equivalentes
para estos materiales, pero sí un incremento en la demanda y necesidad de suministro.
Como resultado, el acceso a los minerales críticos y estratégicos se convierte en asunto de
seguridad nacional.
Por sus aplicaciones, los minerales críticos y estratégicos se subdividen en metales,
metales preciosos, no metálicos, aleaciones, compuestos y elementos de tierras raras. Los
minerales energéticos no se consideran parte de estas categorías.
Los conceptos de crítico y estratégico pueden ser usados indistintamente cuando
el contexto es aplicaciones o servicios públicos: crítico para la función en cuestión y
estratégico relacionado a la importancia en el sistema. Sin embargo, cuando el contexto
es el suministro, sí existe una distinción entre ambos términos, ya que crítico, connota un
riesgo de suministro de minerales de importancia económica.
Los minerales críticos y estratégicos se caracterizan por tener: i) dificultades de
contar con elementos substitutos, ii) reservas nacionales limitadas, iii) cadenas de suministro
vulnerables, iv) ser requeridos para manufactura base e innovaciones en el sector de la
tecnología avanzada, v) propiedades únicas para aplicaciones clave en aspectos de defensa
nacional, vi) dependencia en la importación vii) sobre-concentración del suministro por un
solo país.
El proyecto de Minerales Críticos y Estratégicos de México del Servicio Geológico
Mexicano se implementó para, i) identificar recursos como Elementos de Tierras Raras,
Elementos del Grupo del Platino, Litio, entre otros, que por sus características y propiedades,
pueden identificarse como críticos y estratégicos en función de las necesidades de la nación,
así como ii) generar información base, para proponer un listado actualizado de materiales
críticos y estratégicos, acorde a las necesidades y características nacionales.
Lo anterior, como base para formular estrategias mineras y de política pública
que aseguren el acceso a estos minerales como respuesta a las condiciones de mercado,
asegurando también el suministro en beneficio del desarrollo nacional a mediano y largo
plazo.
Abstract
Geology is heterogeneous and consequently mineral deposits are unevenly distributed in the
world. Since only a small percentage of the earth’s crust has been explored in detail, the potential
discovery of new mineral deposits is vast. However, the mineral wealth of a country is conditioned
by structure an geological evolution, the exploration and exploitation profitability, together with
technological developments that allow the maximum and sustainable use of resources.
Critical and strategic minerals are those required to maintain essential needs of society
and life standards, to promote economic growth, industrial development, and national defence.
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Natalia Amezcua Torres y Juan Antonio Caballero Martínez
3
Therefore, are necessary for the integral development of the country, and to strengthen its
competitiveness and self-sufficiency. They are essential to almost every aspect of modern life,
and have multiple and important technological applications. Commonly, there are no equivalent
substitutes for these materials, but there is an increase in its demand and supply needs. As a result,
access to critical and strategic minerals becomes a matter of national security.
In their applications, the critical and strategic minerals can be subdivided into metals,
precious metals, non-metals, alloys, compounds and Rare Earth Elements. The energy minerals
are not considered part of these categories.
The critical and strategic concepts can be used interchangeably when the context is
applications or public services: critical to the function and strategic related to the importance to
the system. However, when the context is the supply, there is a distinction between the two terms,
as critical connotes supply risk of minerals of economic importance.
Critical and strategic minerals are characterized by: i) difficulties in having substitute
elements, ii) limited domestic reserves, iii) vulnerable supply chains, iv) be required for basic
manufacturing and innovations in the field of advanced technology, v) key unique properties for
applications in areas of national defence, vi) reliance on imports, vii) supply is concentrated in a
single country.
The project of Critical and Strategic Minerals of the Mexican Geological Survey was
implemented to: i) identify resources such as Rare Earth Elements, Platinum Group Elements,
lithium, among others, which based on its characteristics and properties, can be identified as
critical and strategic, in function of the nation needs, and to ii) generate a basis for proposing an
updated list of critical and strategic materials according to the needs and national characteristics.
This, as a basis for formulating mineral sector strategies and public policies to ensure
access to these minerals in response to market conditions, and also ensuring the supply for
national development in the medium and long term.
1. Introduccion
Este trabajo incluye una documentación bibliográfica referente a minerales críticos y estratégicos, con información
proveniente de fuentes académicas, agencias federales de
defensa nacional, departamentos de economía e industria,
así como grupos de estudio internacionales. El objetivo es
documentar e identificar metodologías de evaluación y criterios de referencia sobre minerales críticos y estratégicos que
ocurren o son beneficiados en México, y realizar un comparativo de dichos minerales entre las potencias económicas
más importantes. Esta información es parte del proyecto de
Minerales Estratégicos del Servicio Geológico Mexicano, la
cual se considera base para establecer el listado de minerales
críticos y estratégicos de la República.
La disponibilidad de un mineral es en función de cinco
factores principales: Geológico (existe el recurso mineral),
técnico (se puede extraer y procesar), ambiental y social (se
puede producir de forma ambiental y socialmente aceptable
y viable), políticos (cómo los gobiernos influencian la disponibilidad a través de sus políticas y acciones), y económicos
(se pueden producir a costos que los usuarios puedan pagar)
(NRC, 2007).
Los minerales son parte de cada producto que se utiliza.
Sus propiedades únicas contribuyen a proveer de alimento,
habitación, infraestructura, transportación, comunicaciones,
Acta
de
cuidado de la salud, y son detonante de la economía nacional.
Por lo anterior, son vitales para la sociedad moderna y es
difícil pensar en una faceta de la sociedad humana en la que
no se incorporen de una forma u otra.
La necesidad de estos recursos es constante y la
cantidad, calidad y tipo de minerales requeridos ha ido en
aumento. Por ejemplo, en los años 80 la manufactura de
un chip de computadora requería de 12 elementos, actualmente, ese número se ha incrementado a 60 (NRC, 2007 y
Graedel et al., 2013). El incremento en la demanda de minerales con el desarrollo de nueva tecnología también puede
alterar su precio. Por ejemplo, en respuesta al incremento en
la demanda de indio, utilizado en la manufactura de pantallas
planas, su precio se incrementó de US$100 kg en el 2003, a
US$980 kg para el 2006 (NRC, 2007).
El portafolio de los minerales requeridos para mantener
la manufactura de un país es dinámico, y existe un número
de razones para potenciales restricciones de suministro. Para
algunos minerales, confiar en un limitado número de minas,
compañías mineras, o naciones proveedoras, genera preocupaciones sobre los impactos de restricciones potenciales de
suministro. Por lo anterior, la pregunta central es ¿estarán
los recursos minerales necesarios, disponibles en tiempo y
costos aceptables para cubrir la demanda actual y emergente
de productos y tecnologías?
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
4
Minerales Críticos y Estratégicos en México
Minerales Críticos y Estratégicos
Durante la Segunda Guerra Mundial, el Congreso estadounidense inició su programa sobre minerales estratégicos,
administrado por la Defensa Nacional, cuyo propósito era
asegurar y mantener la cadena de suministro de metales y
materiales especiales, necesarios para manufacturar sistemas
de defensa y cubrir las necesidades básicas de la industria
militar (Roman, 2008). Por lo anterior, los minerales estratégicos y críticos fueron originalmente definidos como
aquellos requeridos para proveer las necesidades militares,
industriales y civiles durante una emergencia de defensa
nacional y aquellos cuyo suministro es dependiente de importaciones (Bodde y Ehrlich, 1983). Con el paso del tiempo y
cambiantes situaciones económicas, políticas y tecnológicas,
estos conceptos han evolucionado.
Los minerales críticos y estratégicos se requieren para
cubrir las necesidades esenciales de la sociedad, mantener
un estándar de vida, promover el crecimiento económico e
industrial, y para la defensa de una nación. Son esenciales
para casi cada aspecto de la vida moderna y tienen múltiples
e importantes aplicaciones tecnológicas. Comúnmente no
existen substitutos equivalentes para estos materiales, pero
sí un incremento en la demanda y necesidad de suministro.
Como resultado, el acceso a los minerales críticos y estratégicos se convierte en asunto de seguridad nacional.
Por sus aplicaciones, los minerales críticos y estratégicos se subdividen en metales, metales preciosos
(incluyendo Elementos del Grupo del Platino, entre otros),
no metálicos, aleaciones, compuestos y Elementos de Tierras
Raras. Los minerales energéticos no se consideran parte de
estas categorías.
¿Pero cuales son las diferencias entre crítico y estratégico? Cuando el contexto es aplicaciones o usos, por ejemplo,
que metales son esenciales para el funcionamiento de las
turbinas de jets; crítico y estratégico pueden ser usados de
manera indistinta, donde crítico esta en relación a la función
y estratégico a la importancia que tiene en el sistema.
Todos los metales son estratégicos, pero pueden no ser
críticos. Cuando el contexto es suministro, crítico y estratégico tienen atribuciones distintas (McGarty y Wirts, 2012).
Por lo tanto, un mineral crítico es esencial en su uso y sujeto
a riesgo de suministro (NRC, 2007).
Según el DoD (2013), tanto los minerales críticos como
estratégicos comparten ciertos criterios recurrentes:
•
•
•
•
•
•
•
•
Propiedades únicas para aplicaciones clave en aspectos
de defensa y actividades estratégicas federales que
garanticen la soberanía y economía nacional. En este
apartado se incluye aquella industria gubernamental que
provea bienes y servicios de la federación.
Tienen cadenas de suministro vulnerables, existe poca
disponibilidad de materiales en el mercado o existe
monopolio, ocurren pérdidas durante el transporte,
durante conflictos bélicos, o escases por degradación de
la infraestructura productiva.
Escases de adecuadas fuentes nacionales.
Sobre-concentración del suministro en un solo país,
cuyo comercio puede ser condicionado por riesgos
geopolíticos.
Dependencia en la importación, altamente influenciada
por riesgos geopolíticos. Es preferente la dependencia de
la importación en países con quienes se tengan tratados
comerciales y que sean “políticamente estables”, o que
sean políticamente estables aunque no se cuenten con
tratados comerciales.
Dificultades de contar con minerales substitutos.
Son esenciales para satisfacer necesidades de la sociedad
y su estilo de vida.
Son requeridos para manufactura base, innovaciones en
el sector industrial, de la alta tecnología y transición a
una industria y economía “verde”.
Evaluación de criticidad
Para proveer a las agencias federales y sector privado de
información preliminar que permita planear acciones que
promuevan el desarrollo y mitigar potenciales restricciones
de suministro de materiales, existen metodologías para determinar la criticidad de minerales (e.j. Graedel et al., 2012,
BGS, 2012, y NRC, 2007); con diversos parámetros y criterios de evaluación.
Según NRC (2007), la criticidad puede ser evaluada a
través de una matriz, basándose en el hecho de que el mineral
es crítico si es tanto importante en uso, (representado en el
eje y de la matriz), y si está sujeto a potenciales restricciones
de suministro (eje x) (Fig. 1). Otras matrices de este tipo,
incluyen las implicaciones ambientales de la explotación del
recurso (ver Graedel et al., 2013).
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Natalia Amezcua Torres y Juan Antonio Caballero Martínez
5
Figura 1. A Matriz de criticidad de minerales.
Figura 1.A Matriz de criticidad de minerales. Un
mineral es ubicado en esta figura posterior a una evaluación
de impacto del restricción (eje y), y la probabilidad de riesgo
de suministro del mineral (eje x). El grado de criticidad se
incrementa de la esquina inferior izquierda a la superior
derecha, en otras palabras el mineral A es más crítico que el
mineral B. B Ejemplo de evaluación de criticidad. El impacto
de la restricción de suministro (eje y) es evaluado examinando la cantidad anual de ETR usadas en cada uno de los
(cuatro) grupos de aplicación de ETR (círculos de colores),
y la dificultad de encontrar substitutos para ETR en éstas
aplicaciones. Ya que no existen substitutos viables de ETR
para controles de emisión de contaminantes, imanes y electrónicos, y estas aplicaciones demandan grandes cantidades
anuales de estos elementos, se asigna un valor de 4 en el eje
y. El círculo amarillo representa la puntuación evaluada para
todas las aplicaciones del impacto por restricción de suministro. El alto riesgo de suministro (con una puntuación de
4 en el eje x), es debido al hecho de que, en este caso, los
Estados Unidos es 100% dependiente de proveedores extranjeros, y están concentrados principalmente en un solo país
(China 75%). C- Minerales potencialmente críticos. De
los 11 minerales revisados, el Pt, Rh, ETR, In, Mn, y Nb,
son determinados como los más críticos, al ser materiales
con aplicaciones específicas, por no contar con substitutos
viables, y por tener riesgo de suministro. Otros minerales
(Cu, Ga, Li, Ta, Ti, y V) fueron identificados como menos
críticos, ya sea porque actualmente existen substitutos, o
porque el suministro no es actualmente susceptible a restricciones. Imágenes modificadas de NRC, 2007.
Además de las matrices, los materiales críticos y estratégicos llegan a ser representados en pirámides de riesgo, y
tablas con evaluación de variables y asignación de rangos,
ilustrados en listados de valor estimado de riesgo y rangos de
color (Tablas1 y 2).
Acta
de
Según el BGS (2012), en estas tablas, la evaluación de
la criticidad de elementos químicos o grupos de elementos
se realiza considerando siete criterios, tales como: escases,
concentración de la producción, distribución de la reserva,
tasa de reciclaje, substituibilidad, país dominante en
producción y contención de reserva. Los criterios son individualmente calificados con valores de 1 a 3 bajo parámetros
específicos para cada uno.
Por ejemplo, para el criterio de escasez, se considera
la abundancia en partes por millón (ppm) del elemento en
la corteza terrestre, y se califica como 1 (bajo)= >100 ppm,
2 (medio) 1 a 100 ppm, o 3 (alto) <1 ppm. La distribución
en la corteza no considera la dispersión ni la tendencia de
un elemento a concentrarse y convertirse económicamente
atractivo. Para el criterio de distribución de la reserva se toma
como referencia a los principales países que la albergan, y el
parámetro de evaluación es: 1 (baja) <33.3%, 2 (medio) =
>33.3 a 66.6%, y 3 (alto) = >66.6% (Tabla 1).
El valor de 1 indicara que ese criterio en particular
tiene una baja contribución al riesgo de suministro, mientras
que 3 representara un alto riesgo. La calificación para cada
criterio es sumada para determinar el riesgo de suministro
general, por lo tanto, el valor mayor tendrá consecuentemente
un potencial riesgo de suministro más alto. Cada criterio
posee una representación equitativa. La criticidad y consecuentemente el riesgo de suministro, es finalmente calculado
combinando los resultados para cada uno de los siete criterios. Este total es dividido entre 2.1, para producir una forma
simple del riesgo de suministro que va de 1 (muy bajo riesgo)
a 10 (muy alto riesgo) (Tabla 1). Los elementos son calificados de acuerdo a su puntuación final y son representados en
forma de una escala de color degradado, donde el incremento
de riesgo es indicado por los tonos rojizos (Tabla 2).
El listado de minerales críticos es variable. El orden de
prioridad de los materiales está determinado por la demanda
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
de suministro que va de 1 (muy bajo riesgo) a 10 (muy alto riesgo) (Tabla 1). Los
elementos son calificados de acuerdo a su puntuación final y son representados en
forma de una escala de color degradado, donde el incremento de riesgo es indicado por
Minerales Críticos y Estratégicos en México
6 tonos rojizos (Tabla 2).
los
El listado de minerales críticos es variable. El orden de prioridad de los materiales está
de ese mineral en por
diferentes
sectores de lade
economía
del país. Elen
listado
de mineralessectores
críticos y estratégicos
cambia con el
determinado
la demanda
ese mineral
diferentes
de la economía
del
tiempo, dependiendo las características del ambiente político global, desarrollo tecnológico, y grado de industrialización
país. El listado de minerales críticos y estratégicos cambia con el tiempo, dependiendo
(Buijs et al., 2012). Por esta razón, se sugiere que los listados de minerales sean actualizados al menos cada 5 años (DoD,
las
2013).características del ambiente político global, desarrollo tecnológico, y grado de
industrialización (Buijs et al., 2012). Por esta razón, se sugiere que los listados de
minerales
menos
cadacomparativo
5 añosde (DoD,
Tabla 1. Cálculo sean
del índiceactualizados
de riesgo de suministro,al
tomando
como ejemplo
Elemento de2013).
Tierra Rara y Cobre (modificada de BGS, 2012).
Ver Tabla 2 con evaluación de índice de riesgo para diversos minerales críticos.
Tabla 1. Cálculo del Índice de Riesgo de Suministro
Elemento de Tierra Rara
Categoría
Cobre
Valor
Puntuación
Substituibilidad
H
3
30
L
Abundancia en la corteza (ppm)
0.3
3
27
2
Distribución de reservas (%)
50
2
28
1
Concentración de la producción (%)
97
3
34
2
Estabilidad política del principal país contenedor de reservas
24.1
3
67.5
1
Estabilidad política del principal país productor
24.1
3
67.5
1
Tasa de reciclado (%)
3
Valor
Puntuación
1
1
Total
20
9
Índice de Riesgo de Suministro (Total/2.1)
9.5
4.3
Tabla
1. Cálculo del índice de riesgo de suministro, tomando como ejemplo
Tabla 2. Índice relativo de criticidad de elementos químicos o grupos de elementos con valor económico. El rango de riesgo va de 1 en azul, a 10 en rojo,
tonos
rojizos
indican elde
mayor
riesgo de suministro.
Con datos de
Bailey,y
2012;
BGS-NERC,
2012; Defra, 2012;
2013;2012).
ECEI, 2012;
Kishi,Tabla
2011;
comparativo
Elemento
de Tierra
Rara
Cobre
(modificada
deDGDM,
BGS,
Ver
USA-SCM, 2013. RDC.-República Democrática del Congo. ETR- Elementos de Tierras Raras, MGP-Metales del Grupo del Platino (Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt).
2Note
con
evaluación de índice de riesgo para diversos minerales críticos.
el rol de México en el suministro de estos minerales.
Tabla 2. Criticidad y materiales críticos
BGS
ETR
W
Sb
Bi
Mo
Sr
Hg
Ba
C (grafito)
Be
Ge
Nb
MGP
Co
Th
In
Ga
As
Mg
Índice de
riesgo de
suministro
EU
USA
Japón
Alemania
Finlandia
Francia
México
Principal
productor
9.5
ETR
ETR
ETR
ETR
ETR
ETR
ETR
China
9.5
W
W
W
W
W
China
9.0
Sb
Sb
Sb
Sb
Sb
Sb
China
9.0
Bi
Bi
Bi
China
8.6
Mo
Mo
Mo
China
8.6
Sr
China
8.6
Hg
Hg
China
8.1
Ba
Ba
China
8.1
C
C
China
8.1
Be
Be
Be
USA
8.1
Ge
Ge
Ge
Ge
Ge
Ge
China
7.6
Nb
Nb
Nb
Brasil
7.6
MGP
MGP
MGP
MGP
MGP
MGP
MGP
Sudáfrica
7.6
Co
Co
Co
Co
Co
Co
RDC
7.6
India
7.6
In
In
In
In
In
In
China
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
7.6
Ga
Ga
Ga
Ga
Ga
Ga
Ga
China
7.6
As
China
7.1
Mg
Mg
China
Principales
reservas en
China
China
China
China
China
China
México
China
China
Se desconoce
Se desconoce
Brasil
Sudáfrica
RDC
USA
Se desconoce
Se desconoce
Se desconoce
Rusia
Hg
Ba
C (grafito)
Be
Ge
Nb
MGP
Co
Th
In
Ga
As
Mg
Ta
Se
Cd
Li
V
Sn
F
Ag
Cr
Ni
Re
Pb
C (diamante)
Mn
Au
U
Zr
Fe
Ti
Al
Zn
Cu
8.6
8.1
8.1
8.1
8.1
7.6
7.6
7.6
7.6
7.6
7.6
7.6
7.1
7.1
7.1
6.7
6.7
6.7
6.7
6.7
6.2
6.2
6.2
6.2
6.2
6.2
5.7
5.7
5.7
5.7
5.2
4.8
4.8
4.8
4.3
Ba
C
Be
Ge
Nb
MGP
Co
Hg
C
Be
Be
Natalia Amezcua Torres y Juan Antonio Caballero Martínez
Ge
Ge
Ge
Ge
Ge
Nb
Nb
MGP
MGP
MGP
MGP
MGP
MGP
Co
Co Tabla 2. (continuación)
Co
Co
Co
In
Ga
In
Ga
Mg
Ta
Mg
Ta
Se
Cd
Li
V
Sn
Li
V
F
Ag
Cr
Ni
Re
Mn
Fe
Al
Zn
Cu
Hg
Ba
Ag
Cr
Ni
Re
Pb
Mn
In
Ga
As
Cd
Li
Ag
In
Ga
In
Ga
In
Ga
Ta
Se
Ta
Ta
Se
Li
Ag
Ni
Li
V
F
Ag
Ni
Pb
Mn
Au
Zr
Ti
Al
Zn
Cu
F
Ga
Au
Ti
Fe
Ti
Cu
Cu
China
México
China
China
China
China
USA
Se desconoce
7
China Se desconoce
Brasil
Brasil
Sudáfrica
Sudáfrica
RDC
RDC
India
USA
China Se desconoce
China Se desconoce
China Se desconoce
China
Rusia
Brasil
Brasil
Japón
Rusia
China
India
Australia
Chile
Sudáfrica
China
China
China
China
Sudáfrica
México
Perú
Sudáfrica Kazakhstán
Rusia
Australia
Chile
Chile
China
Australia
Rusia
RDC
China
Sudáfrica
China
Australia
Kazakhstán Australia
Australia
Australia
China
Australia
Canadá
China
Australia
Guinea
China
Australia
Chile
China
Tabla En
2.-México
Índice
relativo
de criticidad
elementos
químicos
oengrupos
de
elementos
con
existe
una diversidad
de proyectosde
mineros
de los minerales
críticos
México se
encuentran
dentro del
de empresas
con capital
De riesgo
ellos, aproximada2.7%azul,
de proyectos
de empresas
capital indican
extranvalor
económico.
Elextranjero.
rango de
va de 1 en
a 10 mineros
en rojo,
tonos con
rojizos
mente el 67% (570 proyectos) están asociados a metales jero (Fig. 2). Como resultado, gran parte de loa minerales
el mayor riesgo de suministro. Con datos de Bailey, 2012; BGS-NERC, 2012; Defra,
preciosos Au y Ag; 14% son polimetálicos (119); 11% de críticos de alto riesgo, son beneficiados como subproductos,
2012;
DGDM,
ECEI,
Kishi,
USA-SCM,
cobre (95);
5.3% de 2013;
hierro (46);
y 2.7% o2012;
23 proyectos
son 2011;
de los mismos
que el Estado2013.
no cuentaRDC.-República
con un control estaDemocrática
Congo.
Elementos
de Tierras
Raras, MGP-Metales del Grupo del
de otros metales,del
entre
los que seETRencuentran:
ETR, W, Sb,
dístico de producción.
Bi, Mo,(Ru,
Hg, Ge,
Pt, Pd,
Pd, Co,
Ga,Ir,Li,Pt)
V, .Sn,
Ni, Ti,elK,rol
que de
son México
México
puede
aprovechar su
posición
al contar
con una
Platino
Rh,
Os,
Note
en el
suministro
de
estos
minerales.
en la mayoría de los casos subproductos o asociados a minerales metálicos (Fig. 2). En este último porcentaje también
se incluyen, Zeolitas, Barita, Pórfidos, Boratos, Wollastonita,
NaCl y roca fosfórica (DGDM, 2013).
Considerando la producción nacional se observa que
el cobre y la plata serían minerales estratégicos para México,
mas no críticos, y no porque carezcan de importancia; son
críticos porque el riesgo de suministro es bajo (Fig. 2).
Si comparamos los minerales considerados de alta
criticidad por grandes potencias económicas (ver tabla 2),
con los producidos en el país, observaremos que la mayoría
Acta
de
diversidad de recursos minerales, los cuales son requeridos
por otros países donde no están geológicamente disponibles,
y donde son requeridos par desarrollar tecnología existente y
emergente. Lo importante es logar la planeación con información para promover el crecimiento económico se requiere
conocimiento de las restricciones potenciales en el suministro de minerales y el desarrollo de estrategias para mitigar
los efectos de estas restricciones.
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
8
Minerales Críticos y Estratégicos en México
2.70%
13.95%
11.14%
66.82%
Figura 2- A. Proyectos de empresas en México con capital extranjero
por tipo de mineral, 2012, representado en % aproximado (con datos de
DGDM, 2013).
Figura 2- B. Principales productos de la minería Mexicana 2011 (SGM,
2012).
Como referencia, en la estrategia de minerales críticos
de China es imperativo proveer a la industria doméstica con
los recursos que requiere. Las compañías chinas han incrementado su inversión a nivel global en proyectos mineros.
Estas actividades son respaldadas por el gobierno, y son
parcialmente ejecutadas por compañías controladas por el
estado (Sievers, 2012). El objetivo de China es mantener
un suministro estable de materias primas para el consumo
doméstico, a través de la consolidación de su industria, mitigación de sobreproducción, y reducción del comercio ilegal.
Su política de negocio, consiste en establecer impuestos y
cuotas sobre exportación de ETR, prohibir el minado por
compañías extranjeras de ERT, consolidar su industria, crear
políticas de unificación de precios, y establecer cuotas de
producción. Adicionalmente incluye políticas sobre investigación, desarrollo y la exploración de nuevas técnicas
de separación de ETR, producción de nuevos materiales,
establecimiento de tres laboratorios adicionales y dos instituciones enfocadas sobre la minería de ETR y sus aplicaciones.
China domina el mercado global en la producción de 97% de
ERT. Otros minerales de su interés incluyen al Sb, Sn, W, Fe,
Hg, Al, Zn, V, Mo (USDE, 2011).
El tema de los minerales críticos y estratégicos en
México, representa áreas de oportunidad para el desarrollo
y la industria minera nacional; al identificar los materiales
requeridos, no solo por el país, sino por el mercado global;
en particular si: i) puede existir un significativo e inesperado
incremento en la demanda, especialmente si la producción
está u ocurre al límite de la capacidad productiva; ii) a corto
y mediano plazo ocurren restricciones significativas en el
suministro de ciertos minerales, provocando que la indisponibilidad del material o altos precios por el mismo; iii) el
suministro consista significativamente de subproductos de la
producción, donde la disponibilidad estará condicionada por
el producto principal (por ejemplo el galio es un subproducto
de la producción de bauxita (NRC, 2007)); iv) se identifican
mercados para los que no hay significativa recuperación de
material reciclable, haciéndolos susceptibles al riesgo de
restricción de suministro.
Para evitar estas situaciones de riesgo el suministro,
según el DoD (2013), existen varios mecanismos para la
administración de los minerales críticos y estratégicos:
• Mitigar riesgos a largo plazo asociados a dependencia
de materiales críticos evaluando cuidadosamente los
procesos de suministro para manufactura nacional.
• Promover la substitución de materiales, la exploración
y explotación sustentable, optimización del uso y reciclaje.
• Intensificar la investigación sobre metales y materiales.
Por, ejemplo, el futuro del suministro de ETR depende
del desarrollo tecnológico y propiedad de patentes de
su metalurgia, así como la propiedad intelectual de
producción de materias primas. Desproteger este campo
inducirá al país en un estado de vulnerabilidad económica y dependencia tecnológica constante.
• Crear grupos de trabajo que realicen futuros análisis de
impacto de las tecnologías emergentes sobre la demanda
de materias primas y asesoren al gobierno y la industria
en la toma de decisiones.
• Conocimiento continúo sobre mercados internacionales para mantenerse competitivo y establecer políticas
racionales.
• Reducir exportaciones. Lo que significa que el gobierno
requiere garantizar la disponibilidad de minerales para
producir todos los bienes que son exportados, a través de
un suministro limitado, asignando un nivel de prioridad
y utilizando estrategias de mitigación de ‘material por
material’. El suministro limitado no deberá desviarse a
usos de baja prioridad.
• Diversificar el suministro e incrementar la compra de
proveedores extranjeros confiables pero balanceando los
factores de costo / beneficio.
• Mitigar la escases con la prevención, a través de la
adquisición y creación de reservas.
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Natalia Amezcua Torres y Juan Antonio Caballero Martínez
•
Propuestas legislativas para asegurar la identificación,
producción y suministro nacional.
Conclusiones
• La disponibilidad de los recursos naturales está ligada a
factores geopolíticos, tales como la estabilidad política
de los países productores, compañías y países donde se
concentran, aspectos sociales, problemas comerciales,
falta de inversión en la exploración, minado, metalurgia,
usos, e influencia del impacto de tecnologías emergentes.
• Un prerrequisito para formular una estrategia nacional
sobre minerales críticos y estratégicos coherente que
nos permita ser competitivos, inicia con la habilidad de
“definir el problema”. La falta de consenso es lo que
puede provocar un retraso para México en la carrera
global de recursos, la autosuficiencia, seguridad nacional
y desarrollo económico.
• Los estudios de criticidad deben ser vistos como un
esfuerzo para destacar asuntos relacionados a asegurar
el suministro para la mayoría de los minerales de importancia económica que son importados.
• Se requiere crear grupos de trabajo coordinados por
agencias federales, junto con la academia e industria,
que tengan suficiente autoridad, autonomía y responsabilidad para generar información técnica y estadística,
emitir recomendaciones, sobre los minerales críticos y
estratégicos de interés federal, que permita entender los
mercados globales para mantener la competitividad y
establecimiento de políticas publicas.
• Para nuestro país, la metodología para identificar minerales críticos y estratégicos, así como los datos para
sustentar dichas evaluaciones, requerirán ser definidos
por un consejo nacional.
• México, tiene bastos recursos minerales, pero se está
volviendo dependiente de productos extranjeros derivados de estos minerales, desbalanceando la producción,
desarrollo y generación interna.
• Es esencial contar con el listado de minerales críticos
y estratégicos de México con el fin de ser una herramienta en la política pública y legislativa del país, que
ayude a prevenir la exportación ilegal de materiales que
contengan minerales críticos, asegure a mediano y largo
plazo el desarrollo y suministro nacional y promueva la
competitividad en el mercado internacional.
Agradecimientos
Los autores agradecen a la Subdirección de Geología,
Dirección de Operación Geológica y Dirección General
del Servicio Geológico Mexicano, el apoyo para la realización de este trabajo, y participación en este foro. Asimismo,
Acta
de
9
agradecemos a los revisores quienes con sus comentarios
contribuyeron al enriquecimiento del escrito.
Referencias Bibliográficas
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SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
10
Resultado del levantamiento
con el
Método Electromagnético Aéreo en la
cuenca geohidrológica
Resultado del levantamiento con el Método Electromagnético Aéreo en la cuenca
geohidrológica del Valle de Guadalupe, Zacatecas
Carlos Anaya Renovato* y Javier Lara Sánchez
Servicio Geológico Mexicano
*Email: [email protected]
Resumen
En el valle de Guadalupe, Zacatecas se ubican los acuíferos de Guadalupe Bañuelos
y Chupaderos que suministran de agua a la ciudad de Zacatecas, poblaciones aledañas y
a la agricultura principalmente. Con la finalidad de generar mayor conocimiento de
la estructura geológica que almacena el agua e identificar las unidades litológicas con
posibilidades de contener este vital líquido, el Servicio Geológico Mexicano llevó a cabo
un estudio en 543 km2 con el método electromagnético aéreo en el límite entre los dos
acuíferos.
El trabajo consistió en levantar 2,441 km lineales distribuidos en 118 líneas con
longitudes de 6.2 a 35 km, espaciadas a cada 250 metros con rumbo NW77°SE. La altura
de las bobinas trasmisora y receptoras fue de 40 metros sobre el terreno. El equipo que
se empleó para el levantamiento fue un transitorio electromagnético aéreo en el dominio
del tiempo ATEM 800. Los sondeos electromagnéticos se obtuvieron a una separación
sobre perfil promedio de 3 metros y se alcanzó profundidades mayores a 400 metros, lo
que permitió realizar secciones continuas de resistividad calculada vs profundidad, que son
la base de la interpretación.
Para la calibración de los sondeos electromagnéticos se emplearon las unidades
litológicas que están aflorando y 14 cortes litológicos de pozos con profundidades de
hasta 300 metros, proporcionados por CONAGUA Delegación Zacatecas. Se definieron
4 unidades geoeléctricas:
La unidad I presenta resistividades entre 25 a 200 ohms-m; se asocia a los aluviones
recientes y conglomerados que contienen el acuífero principal de la región; su espesor
interpretado es menor a 80 metros. La unidad II subyace a la I y presenta resistividades de
25 a 60 ohms-m y se correlaciona con material granular de composición variable con matriz
arcillosa. Se interpreta que tiene un espesor entre 50 y 100 metros y por su correlación con
los cortes litológico se infiere que tiene una permeabilidad media.
Unidad III tiene resistividades de 60 a 130 ohms-m, subyace a la unidad II y se
correlaciona con conglomerado y tobas alteradas con espesores interpretados hasta de 200
m. se estima que tiene una permeabilidad media a alta. La unidad IV presenta resistividades
mayores a 130 ohms-m y se correlaciona con las rocas volcánicas (ignimbritas y riolitas)
y los miembros de la Formación Chilitos; esta unidad se detectó desde superficie hasta los
320 metros de profundidad constituyendo el basamento geohidrológico (impermeable).
Con base al interpretación realizada a la fecha, las unidades I, II y III presentan
características favorables para almacenar agua; la condicionante es su espesor y echado
que están regido por la morfología del basamento geohidrológico interpretado, el cual
está afectado estructuralmente y por cuerpos ígneos formando una cuenca compleja con
zonas permeables e impermeables distribuidas de forma errática, siendo factible con esta
metodología aerogeofísica ubicar las zonas permeables interpretadas.
Abstract
In the Guadalupe valley are located the Guadalupe Bañuelos and Chupaderos aquifers, both ones
providing fresh water to the capital city, Zacatecas, the surrounding towns and for agriculture
purposes. In order to generate a better knowledge of the geological structure and to identify
lithological units bearing water, the Mexican Geological Survey carried out a study on 543 km2
with the aerial electromagnetic method over the border of those two aquifers.
The survey covered 2,441 linear kilometers over 118 lines of 6.2 to 35 km length,
spaced 250 meters and striking NW77°SE. Altitude of the transmitting and receiving coils over
the soil was 40 meters. The device was an aerial transient electromagnetic in time domain ATEM
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Carlos Anaya Renovato
y
Javier Lara Sánchez
11
800. Electromagnetic surveys were obtained at an average separation over profile of 3 meters, and
got depths more than 400 meters, allowing to draw continuous sections of computed resistivity vs
depth, the basis of the interpretation.
For the electromagnetic surveys calibration, the exposed lithological units were
employed, plus 14 lithological profiles in holes with depth over 300 meters provided by
the CONAGUA delegation in Zacatecas. Four geo-electric units were defined:
Unit I presents resistivity values from 25 to 200 ohms-m; it is associated with recent
alluvium and conglomerate hosting the main aquifer in the region; its interpreted width was less
than 80 meters. Unit II is beneath Unit I, showing resistivity values from 25 to 60 ohms-m in
granular material of variable composition in an argillic matrix. Its width could be 50 to 100 meters
and is inferred, from the lithological profiles, that has medium permeability.
Unit III shows resistivity values from 60 to 130 ohms-m beneath unit II. It is interpreted
as conglomerate and altered tuffs with thicknesses up to 200 m with medium to high permeability.
Unit IV shows the highest resistivity values over 130 ohms-m a response of volcanic ignimbrite
and rhyolite and members of the Chilitos Formation; this unit was detected from surface up to
320 meters depth, conforming a geo-hydrological impermeable basement.
According to the actual interpretation, units I, II and III present favorable features to
host water conditioned to width and dip, controlled by the basement morphology which has been
structurally affected and intruded by igneous bodies setting a complex basin with permeable
and impermeable zones distributed erratically but able to locate the permeable zones with this
airborne geophysical methodology.
Introducción
El valle de Guadalupe se localiza al oriente de la Ciudad
de Zacatecas, en donde se ubican los acuíferos de Guadalupe
Bañuelos y Chupaderos que suministran de agua a la ciudad
de Zacatecas, las poblaciones aledañas y a la agricultura principalmente. Con la finalidad de generar mayor conocimiento
de la estructura geológica que almacena el agua e identificar las unidades litológicas con posibilidades de contener
este vital líquido, el Servicio Geológico Mexicano llevó a
cabo un estudio en 543 km2 con el método electromagnético
aéreo en el límite entre los dos acuíferos (figura 1).
El método electromagnético aéreo en México se ha
empleado principalmente en la exploración minera, pero
en función de su eficiencia para medir cambios litológicos
tanto en sentido vertical como horizontal en función de
los contrastes de resistividad de las unidades litológicas, es
de gran utilidad para emplearse en la prospección geohidrológica, ya que es factible realizar una serie de sondeos
continuos espaciados aproximadamente a cada 3 metros, lo
que permite generar una sección litológica hasta una profundidad promedio de 400 metros.
Estratigráficamente las unidades litológicas que aforan
en el área oscilan en edad del Cretácico Inferior al Holoceno.
La unidad del Cretácico inferior se conoce como Formación
Chilitos constituida por filitas, lavas andesítica con intercalación de areniscas, radiolaritas, lutitas, filitas, tobas, y
calizas arcillosas, que representan metamorfismo de facies de
esquistos verdes. En el área se han identificado tres miembros
de esta formación: el más antiguo esta constituido por lavas
almohadilladas de composición andesítica- basáltica (KiBF), sobreyaciendo se tiene el miembro constituido por lavas
Acta
de
andesítica (Ki(?)A) y por último el miembro vulcanosedimentaria (Ki(?)Vs) constituida por una secuencia de areniscas,
lutitas, filitas y tobas andesítica (1Caballero, 1999). De acuerdo
a CONAGUA (2007) esta formación es impermeable y constituye el basamento geohidrológica del área (figura 2).
En el Paleógeno se depositaron brechas volcánicas de composición andesítica y riolítica, ignimbritas
(ToIg-Tr), riolitas (ToR) y toba riolítica arenosa (ToTrAr) medianamente consolidadas, que presentan niveles
arenosos conglomeraticos y subyace concordantemente al
paquete de ignimbritas y tobas riolíticas, con permeabilidad
dependiente de su fracturamiento. Discordantemente se
tienen acumulaciones de areniscas y conglomerados polimíctico del Neógeno (TnCgp-Ar), constituido por fragmentos
de ignimbritas, tobas-riolíticas y en menor grado por filitas,
areniscas y andesitas (2Caballero, 1999)
El Holoceno está constituido por material reciente
(aluvión) de planicie en donde se acumularon los materiales
clásticos producto de la erosión de rocas más antiguas. Están
formados por depósitos heterogéneos con cambios horizontales y verticales de capas de arenas, gravas y arcillas,
con espesor máximo de 80 metros decreciendo hacia el sur,
con permeabilidad alta (CONAGUA, 2002).
Los aluviones recientes y el conglomerado contemporáneo representan el acuífero principal de la región.
Dentro de los aluviones hay capas de conglomerados pobremente compactados, formados por gravas en matriz arenosa,
con alta permeabilidad, cuya recarga proviene de los bordes
de las cuencas. También en superficie los aluviones captan
agua de lluvia por infiltración, funcionando como un acuífero
libre o friático, localizándose los niveles piezométricos más
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
12
Resultado del levantamiento
con el
Método Electromagnético Aéreo en la
cuenca geohidrológica
Figura 1. Plano de localización del área de estudio en el municipio de Guadalupe, Zacatecas
profundos en la parte norte del área y los más someros en la
porción sur. El basamento geohidrológica está formado por
los miembros de la formación Chilitos y las rocas volcánicas
terciarias representadas por ignimbritas y riolitas dependiendo su fracturamiento (CONAGUA, 2002).
Metodología
El trabajo consistió en observar 2,441 km lineales distribuidos en 118 líneas con longitudes de 6.2 a 35 km,
espaciadas a cada 250 metros con un rumbo NW 77° SE. La
altura de las bobinas trasmisora y receptoras fue de 40 metros
sobre el terreno. El equipo que se empleó para el levantamiento fue un transitorio electromagnético aéreo en el
dominio del tiempo (ATEM 800), constituido por una bobina
transmisora de 8.14 metros de diámetro con un momento
dipolar de 155,000 Am2 a 90 Hz y dos bobinas receptoras Z y
X con 24 canales en time off (figura 3).
Los datos que se adquieren en las bobinas receptoras
X y Z son variaciones de voltajes generados por el campo
magnético primario y secundario. Los datos adquiridos se
corrigieron por nivelación y deriva efectos que se generan por
temperatura y características del vuelo, para lo cual durante
el levantamiento es necesario adquirir datos a una altura de
350 metros sobre el nivel del terreno para no tener efectos de
la superficie del terreno durante un tiempo de un minuto, esto
se realiza al inicio y final de cada vuelo (Balch, 2013).
Posteriormente se calculan los coeficientes para el
on time y off time empleando el software HTEM-PRO, que
consiste en eliminar el efecto del campo primario y definir
las ventanas del off time apilando la información por canal,
las cuales representan la variación del campo magnético con
respecto al tiempo. Estos datos son los que se emplean para
obtener las secciones de conductividad en mSiems y profundidad en metros empleando el software EmaxAIR (figura 4).
Para la interpretación se emplearon las secciones de resistividad que se obtuvieron del inverso de la conductividad
(figura 6).
Resultados
La interpretación se realizó en base a las secciones de resistividad calculadas vs profundidad. Primeramente se definió
la resistividad de las unidades litológicas que están aflorando
de donde se determinó que los miembros del Cretácico Inferior de la Formación Chilitos constituidos por basaltos-filitas
(KiB-F), andesitas (Ki(?)A) y vulcanosedimentarias (Ki(?)
A), así como las ignimbritas (ToIg-Tr) y riolitas (ToR) del
Paleógeno presentan resistividades mayores a 130 ohms-m,
de acuerdo con CONAGUA (2002) estas unidades representan el basamento geohidrológica del área.
La toba riolítica-arenosa (ToTr-Ar) que aflora al suroriente del poblado de Guadalupe, en superficie presenta
resistividades menores a 60 ohms-m, lo que indica que es
un horizonte muy conductor (se desconoce su característica
geohidrologica).
Los aluviones del Cuaternario y conglomerados polimícticos -arenosos del Neógeno (TnCgp-Ar), que afloran en
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Carlos Anaya Renovato
y
Javier Lara Sánchez
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Figura 2. Mapa geológico del área de estudio integrado por 3 cartas geológicas escala 1:50,000 (1Caballero, 1999,
Larrañaga, 2000 y 2Caballero, 1999)
Figura 3. Equipo electromagnético aéreo ATEM-800 que se empleó en el levantamiento
Acta
de
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
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Resultado del levantamiento
con el
Método Electromagnético Aéreo en la
cuenca geohidrológica
Figura 4. Canales de la variación del campo magnético con respecto al tiempo (Zoff) y sección de conductividad eléctrica.
la mayor parte del área de estudio presentan resistividades
desde 25 a 200 ohm-m, lo que indica, que estás unidades litológicas están constituidas por diferentes materiales y tienen
diferentes grados de humedad.
Para la correlación de las resistividades calculadas y
las unidades litológicas a profundidad, se emplearon los
cortes litológicos de 14 pozos que contienen información
hasta 300 m de profundidad, proporcionados por CONAGUA
Delegación Zacatecas (figura 5), con la finalidad de calibrar
los sondeos electromagnéticos, con los cuales se alcanzó
una profundidad entre 400 a 500 m, donde se definieron
4 unidades geoeléctricas (figura 6):
Unidad I: resistividad de 25 a 200 ohms-m, constituida por depósitos recientes compuestos por arenas, gravas
y arcillas con un espesor menores a 100 m. Estos depósitos aluviales conforman el acuífero principal de la región
(CONAGUA, 2002).
Unidad II: resistividad de 20 – 60 ohms-m (subyace
a los depósitos de aluvión) y está constituida por materiales
granulares de composición variable con matriz arcillosa
y espesores entre 50 y 100 m. en algunas zonas la unidad
presenta resistividades menores a 35 ohms-m que pueden ser
originadas por horizontes arcillosos, los cuales pueden servir
como confinante impermeable de los depósitos aluviales.
Unidad III: resistividad de 60 a 130 ohms-m, subyace
a la unidad II y está constituida por conglomerado y toba
alteradas con espesores hasta de 200 m. esta unidad se correlacionó con los pozos Z-8-8 Ampliación Troncoso # 14,
Z-9-80 Troncoso #16, Z-72-80 El Porvenir # 1, Troncoso,
El porvenir y El Carmen que se ubican al sur y sur-oriente
de la laguna Casa Blanca. La base de esta unidad es interesante para ser investigada, debido a que se considera
permeable y sobreyace al basamento geohidrológico interpretado.
La unidad IV: resistividades mayores a 130 ohms-m
y está constituida por la Formación Chilitos y las rocas
volcánicas (ignimbritas y riolitas); esta unidad se detectó
desde superficie hasta los 320 metros de profundidad y es la
base de la columna litológica interpretada, por lo que se
considera el basamento geohidrológico.
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Carlos Anaya Renovato
y
Javier Lara Sánchez
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Figura 5. Mapa de variación del campo magnético con respecto al tiempo (z=5), con la ubicación de los 14 cortes litológicos que
se emplearon para la calibración de las resistividades.
Figura 6. Sección de resistividad de la línea 460 con corte litológico del barreno Z-IMMSA-GODEZAC 27-89 que se empleó para
la identificación y estimación de la profundidad de las unidades litológicas.
Acta
de
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
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Resultado del levantamiento
con el
Método Electromagnético Aéreo en la
Conclusiones
Las unidades I, II y III presentan características favorable
para almacenar agua; la condicionante es su espesor y echado
que están regido por la morfología del basamento geohidrológico interpretado, el cual está afectado estructuralmente y
por cuerpos ígneos formando una cuenca compleja con zonas
permeables e impermeables distribuidas de forma errática,
siendo factible con esta metodología aerogeofísica ubicar las
zonas permeables interpretadas.
Con el presente trabajo se muestra que el método electromagnético aéreo es una herramienta muy resolutiva para
estudios geohidrológico.
cuenca geohidrológica
Referencias Bibliográficas
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Caballero, M.J., Isabel, B.J. y Luévano, P.A., 1999. Carta Geológico
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Cartografía y Edición por el Servicio Geológico Mexicano.
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F13 – B68, Zacatecas, escala 1:50,000. Cartografía y Edición por el
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Larrañaga, O.G. y Caballero, M.J., 1999. Carta Geológico – Minera, Zacatón
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y Edición por el Servicio Geológico Mexicano.
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Germán Arriaga García, Carlos Eduardo Garza González-Vélez y Fernando Rosique Naranjo
17
Minerales que no se explotan en México
Germán Arriaga García*, Carlos Eduardo Garza González-Vélez y Fernando Rosique Naranjo
Universidad Nacional Autónoma de México, Facultad de Ingeniería,
División de Ingeniería en Ciencias de la Tierra
*Email: [email protected]
Resumen
Desde los años 70’s del siglo pasado se reconocieron en México enormes mineralizaciones
de estaño en forma de finas y extensas diseminaciones de casiterita albergadas en rocas
volcánicas; sin embargo, este recurso ha sido poco y mal explotado en nuestro país. En
México se ha desestimado la exploración de yacimientos de tierras raras en ciertas regiones
de Tamaulipas y Coahuila, así como la de los depósitos de arenas negras de algunas regiones
del litoral del pacífico mexicano. Asimismo, no se ha tomado en consideración sectores
con potencial en Ni, Co y Pt en algunos sectores de Sinaloa y el sur de México, además
de interesantes regiones con posibilidades reconocidas por tierras raras, Be, Nb y Ta en los
complejos pegmatíticos de Sonora y Oaxaca. Se presentan rasgos generales que revelan
dichas potencialidades y las regiones en México que lo manifiestan, además de la región
con posibilidades en yacimientos de lateritas alumínicas y caoliníferas del sur de México.
Abstract
Since the 70's of last century in Mexico recognized huge tin mineralization and extensive form
of fine cassiterite disseminations hosted in volcanic rocks, however, this resource has been little
and badly exploited in our country. Mexico has dismissed the exploration of rare earth deposits
in parts of Tamaulipas and Coahuila, as well as deposits of black sands of some regions of the
Mexican Pacific coast. Also not taken into consideration potential sectors of Ni, Co and Pt in
some parts of Sinaloa and southern Mexico, as well as interesting possibilities regions recognized
by rare earth, Be, Nb and Ta in pegmatitic complexes of Sonora and Oaxaca. We present general
features that reveal such potential and Mexico regions that manifested it also of the region with
possibilities in aluminous and kaolinitic laterite deposits in the southern Mexico.
Alrededor de los años 70 del siglo pasado, el entonces
director del Consejo de Recursos Minerales (inicialmente
Consejo de Recursos Naturales No Renovables) invitó a
venir a México a los doctores Lajoini y Goni, especialistas
en aluminio y estaño respectivamente. Después de reconocer
el país a lo largo y ancho, el primero opinó que el lugar donde
podían encontrarse bauxitas era únicamente en el estado de
Chiapas; posteriores operaciones le dieron la razón sobre el
aluminio; sin embargo, aunque la localidad es conocida, no
se ha extraído un solo gramo de esa localidad. Por su parte,
el Dr. Goni reconoció algunas áreas de Zacatecas y Durango
que previamente había sido estudiado por nuestro compañero
y amigo el Ingeniero Leovigildo Cepeda Dávila. El Ingeniero
Cepeda mencionó en algún informe las posibilidades de la
región. Cuando el Dr. Coni reconoció la zona su sorpresa fue
grande ya que se puede constatar que el estaño está diseminado en cristales muy finos de casiterita por toda la roca. Así
se puede decir que el estaño en México puede provenir de:
• Los placeres donde existen los riñones de casiterita,
muy conocida y presente en casi todos los museos
Acta
de
mineralógicos. Uno de estos ejemplares fue cortado con
una sierra. Se observó un crecimiento perfectamente
concéntrico. Además uno de los círculos se encontraba
formado por una fina banda de sílice en sus formas de
cristalización fina (tridimita-cristobalita).
• Diseminado en finos cristales en toda la roca lo que
puede distribuirse en grandes sierras de la zona de
América, estos depósitos no son explotados.
• También es necesario mencionar el reciclaje como
fuente potencial del estaño usado en el país.
• Finalmente se debe considerar el estaño importado de
otros países.
En conclusión el estaño puede considerarse como un recurso
poco y mal explotado en México.
En tercer lugar es necesario considerar a las Tierras
Raras; este grupo de minerales generalmente está ligado a
rocas de tipo sienita de nefelina, ordinariamente incluidos
en cuerpos de carbonatos conocidos como carbonatitas. En
su momento, en la sierra que está al oeste muy cercana a
Tampico, se localiza un cuerpo de sienitas de nefelina. Se
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
18
Minerales que no
se explotan en
sugirió al entonces al director del Consejo de Recursos Minerales, que se elaboraran algunas obras mineras para localizar
estos elementos.
Así mismo se muestrearon arenas negras en una bahía
al sur de la Paz, BCS donde se localizaron algunas playas
con arenas negras; al analizarlas se determinaron cantidades
importantes de monazita; se sugirió una exploración para
localizar la fuente de ese mineral lo que tampoco fue tomado
en cuenta.
En un museo de mineralogía situado en Checoslovaquia, una de las muestras que exhiben en sus vitrinas es
“eritrita”, mineral de cobalto e indican que su localización es
Sinaloa, México. Se puede afirmar que también se conocen
algunas zonas de este elemento; cobalto generalmente
asociado al níquel que existen depósitos también en Oaxaca
pero que tampoco se les ha tomado en cuenta.
Vale la pena recordar el mineral de San Javier, S.L.P
donde el Ingeniero Enrique Gómez de la Rosa localizó un
deposito con oro diseminado de baja ley pero donde calculó
unas reservas de quinientas mil toneladas y como existía un
asentamiento humano en la vecindad, se desestimó lo descubierto por el Ingeniero Gómez de la Rosa y el depósito se
puso a la venta. Hasta donde se sabe, compañías canadienses
lo adquirieron. Es necesario decir que para estas compañías
también fue un problema; sin embargo tardó 15 años para
poderse explotar y actualmente es una mina cuya producción
oscila entre cien y doscientas mil toneladas diarias con un
contenido de oro de 1 a 2 gramos por tonelada.
Para el platino y su grupo: Rb, Rd, Ru, Ta no existen
en México indicios de la existencia de estos metales; no
obstante, las condiciones geológicas si se conocen; por
ejemplo, si se toma el granito de Acapulco, se constata que
es un granito de bordes difusos en contra de los granitos de
bordes circunscritos que pueden estar intrusionando calizas y
rocas sedimentarias clásticas como areniscas y lutitas; en este
caso es susceptible de formar yacimientos piromotermáticos
donde las rocas encajonantes comunes son skarns y hornfels.
En estos yacimientos lo común es Au, Ag, Pb, Zn, Cu.
Por otra parte se tiene que tomar en cuenta los granitos
de bordes difusos tipo Acapulco donde su extensión puede
considerarse en miles de km2 y cuyos bordes se consideran
difusos; no existe un límite fijo entre el granito y la roca
encajonante; el cambio se lleva acabo paulatinamente entre
el granito propiamente dicho y una migmatita; es decir el
propio granito con los ferromagnesianos orientados hasta
que propiamente llega al gneis o esquisto; sin embargo, en
este sitio es donde pueden localizarse concentraciones de
níquel y cobalto. También, podrían existir mineralizaciones
de platino y su grupo (Rb, Rh, Ru, Pd); sin embargo, hasta
la fecha, no se han localizado minerales de estos metales;
México
tampoco puede decirse que se han realizado prospecciones
para estos metales.
Depósitos de Tierras Raras
Las tierras raras son un grupo único de elementos químicos
que presentan una serie de inusuales propiedades catalíticas,
magnéticas, electrónicas y ópticas. Conforme a las normas
exclusivamente industriales, estos elementos se agrupan en
tierras raras ligeras (LREE, por sus siglas en inglés), como el
lantano (La), cerio (Ce), praseodimio (Pr), neodimio (Nd) y
Samario (Sm) y en tierras raras pesadas (HREE) considerándose el ytrio (Y), europio (Eu), gadolinio (Gd), terbio (Tb),
disprosio (Dy), holmio, (Ho), erbio (Er), tulio (Tm), yterbio
(Yb) y lutecio (Lu). Por lo general, las HRRE son mucho
más escasas que las LREE y con frecuencia se encuentran en
minerales que son mucho más difíciles de procesar que los
minerales más comunes ricos en LREE; estas características
de las HREE hace que tiendan a ser más valiosas.
La demanda de estas materias primas está creciendo
vertiginosamente en todo el mundo, básicamente por el
desarrollo en la industria de las comunicaciones, de la alta
tecnología y las aplicaciones en tecnologías limpias. Dentro
de la amplia gama de aplicaciones de las tierras raras,
destacan las que se utilizan como facilitadores para el procesamiento de materiales de ingeniería y las que forman parte
de la composición de productos que se utilizan en dispositivos de ingeniería. El lantano, cerio y neodimio, constituyen
ejemplos significativos del papel que desempeñan como
facilitadores de procesos catalíticos. En lo que respecta a los
dispositivos de ingeniería, las tierras raras ligeras y pesadas,
presentan numerosas aplicaciones específicas; la más significativa es la que tiene que ver con la revolución del diseño del
magnetismo para generadores eléctricos y motores eléctricos
de alto rendimiento, que son utilizados en las turbinas eólicas
y vehículos híbridos. El neodimio, praseodimio, samario,
disprosio y a veces el terbio son elementos presentes en
aleaciones que ayudan a canalizar el ferromagnetismo inherente a fierro y cobalto. Otro ejemplo notable de este tipo
es el uso del lantano para producir las celdas de las baterías
para almacenar energía (producción de baterías recargables).
Asimismo, en la producción de pantallas de cristal líquido y
de plasma, de diodos emisores de luz y de lámparas fluorescentes compactas, se utilizan compuestos de europio, terbio e
ytrio, lo que implica un importante ahorro de energía.
Las tierras raras son críticas para el desarrollo de las
energías limpias. Con base en la evaluación de las tendencias
de la demanda mundial y suministros futuros y de acuerdo
con el Departamento de Energía de los E.U.A., se considera
que cinco elementos son críticos para el desarrollo de la
energía limpia: europio, neodimio, terbio, disprosio e ytrio.
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Germán Arriaga García, Carlos Eduardo Garza González-Vélez y Fernando Rosique Naranjo
Es preciso puntualizar que en México no ha existido un
proyecto nacional integral que tienda en primera instancia,
a contar con un inventario de estos importantes recursos
minerales, lo que vendría siendo la base fundamental en la
planificación de su aprovechamiento. Los esfuerzos realizados han sido aislados y su integración se ha encontrado al
margen de un verdadero proyecto de alcance nacional que
contemple la exploración, evaluación, explotación, beneficio
y aplicaciones de los minerales de tierras raras obtenidos de
los diversos depósitos mexicanos.
En la región NE de México, al norte de Tamaulipas,
en la estribación NE de la Sierra Madre Oriental, en una
franja de intrusivos sieníticos de naturaleza hiperalcalina
de 310 kilómetros de longitud y de 20-50 kilómetros de
ancho, se han reconocido mineralizaciones de tierras raras
del tipo de la bastnaesita (Ce, La, Y)(CO3)F y de monazita
(Ce,La,Nd,Th)PO4 (figura 1). Ejemplo de ello son las evidencias recabadas en la porción SW de la Sierra de Tamaulipas,
en un paraje conocido como El Picacho, en el Municipio de
Casas Nuevas, en donde ocurre mineralización de tierras
raras única en su tipo en México (Elías-Herrera, 1990). Por
sus particulares características geológicas y su estado actual
del conocimiento, el punto de interés cubre una superficie de
0.32 Km2, en donde los cuerpos mineralizados hasta ahora
conocidos que albergan tierras raras pueden observarse en
afloramientos aislados en un sector que presenta un ancho
aproximado de 130 metros por 240 metros a rumbo de dichas
estructuras.
Otra región de interés cuyo potencial no se ha evaluado y
que reúne posibilidades de mineralización económica de
19
tierras raras, se localiza en la porción central de Oaxaca,
en donde rocas del Proterozoico albergan un complejo
pegmatítico con mineralización de lantano, cerio, neodimio
e itrio, asociados a uranio, que corresponden con alanita
[(Ca,Ce)2(Al,Fe+2,Fe+3)3(SiO4)(Si2O7)O(OH)] y betafita
[(Ca,U)2(Ti,Nb,Ta)2O6(OH)]; los elementos de las tierras
raras también se hallan asociados a la apatita (figura 2.).
Sería interesante además, evaluar las posibilidades por
tierras raras en las bien conocidas localidades:
•
Areniscas jurásicas con monazita de la región de
Huajuapan de León, Oaxaca.
•
Depósitos de fosforitas del jurásico de Zacatecas.
•
Yacimientos de fosforitas de San Juan de la Costa, Baja
California y las arenas ricas en monazita al sur de La
Paz, Baja California.
•
Depósitos de jales de las explotaciones mineras (y de
ser posible algunas porciones de los cuerpos) de los
yacimientos de fierro de Cerro del Mercado, Durango,
La Perla, Chihuahua y Hércules, Coahuila
Depósitos de arenas negras titaníferas
Indudablemente, los yacimientos más grandes de titanio en
México se presentan en las arenas negras del litoral oaxaqueño, en la región comprendida entre Puerto Escondido y
Puerto Ángel (figura 3.). Se ha demostrado que en la fracción
pesada de dichas arenas, es posible recuperar concentrados
comerciales de ilmenita, rutilo, magnetita y zircón, además
de hafnio, tierras raras e itrio como subproductos (TerronesLangoné, A., 1993). En las márgenes del río Cozoaltepec,
cerca de su desembocadura, y a lo largo de la playa en una
Figura 1.
Acta
de
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
20
Minerales que no
se explotan en
México
Figura 2.
Figura 3.
longitud de 9.1 kilómetros, se han determinado en 6.64
Km2 importantes reservas positivas y probables de arenas
titaníferas; en dirección sureste se ha definido una superficie de 8.16 Km2 de reservas posibles. Asimismo, en el
área de la desembocadura del río Tonameca se han cuantificado reservas positivas y probables de arenas titaníferas
en una superficie de 6.16 Km2; en la dirección noroeste en
15.17 Km2 de playa se ha identificado una importante potencialidad (Terrones-Langoné, A., 1989).
Por otra parte, las arenas negras de la Bahía de Agua
Dulce en el Estado de Guerrero, reúnen posibilidades de
explotaciones comerciales, así como algunos paleoplaceres
de playa, como las arenas titaníferas cretácicas de la región
de General Cepeda, Coahuila.
Depósitos de tántalo y berilio
Cabe destacar, las grandes posibilidades para la existencia de
yacimientos comerciales por estos elementos estratégicos en
la región central de Sonora, en un gran cinturón pegmatítico
de 220 kilómetros de longitud, comprendido desde la Sierra
del Jaralito-Aconchi en el sur, hasta la Sierra de Magdalena
en el norte (figura 3). Los cuerpos pegmatíticos lenticulares
ocurren en stocks y batolitos de naturaleza granítica en espesores de 10 a 30 metros y que suelen contener interesantes
concentraciones de berilo. Particularmente, en la Sierra de
Aconchi se ha reconocido la existencia de cuerpos con minerales al menos de la serie de la ferrocolumbita-ferrotantalita
[(Fe+2,Mn+2)(Nb,Ta)2O6] -[(Fe+2,Mn+2)(Ta,Nb)2O6].
Yacimientos lateríticos
En el sureste mexicano existe potencial, aún sin definir, en depósitos de lateritas alumínicas y yacimientos de caolinita de alta
pureza (bajo contenido de sílice) del mismo origen. La región
principal con posibilidades para este tipo de mineralizaciones se
localiza hacia el norte del Estado de Chiapas (figura 4).
Figura 4.
ANEXO:
Usos de los minerales no explotados en México
Estaño
El estaño se usa como revestimiento protector del cobre, del
hierro y de los diversos metales usados en la fabricación de
los diversos metales en la fabricación de latas de conserva,
aunque dada la facilidad con que se ataca por algunos ácidos
resulta no apto para la elaboración de muchas frutas y otros
alimentos.
Se utiliza en la preparación de importantes aleaciones
como el bronce (el estaño y el cobre) (Figura 5) y metal de
tipografía (estaño, plomo y antimonio)
Se utiliza, en aleación con el titanio, en la industria
aeroespacial y como ingrediente en algunos insecticidas.
Los compuestos de estaño se utilizan como fungicidas,
tintes, dentífricos (SnF2) y pigmentos.
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Germán Arriaga García, Carlos Eduardo Garza González-Vélez y Fernando Rosique Naranjo
21
En metalurgía, las aleaciones de titanio son empleadas
para quitar oxigeno y nitrogeno de los metales fundidos.
El dióxido de Titanio, como blanco de titanio, es un pigmento
blanco brillante usado en pinturas, lacas, plásticos, tejidos y
gomas.
Figura 5. Aleaciones de Bronce.
Tierras Negras Titaníferas
Debido a su contenido de Titanio, se considera como depositos no comunes de este elemento, por lo que se usa como
aleaciones metálicos y como sustituto del aluminio
Tambien se utliza en cirugía para la colocación
protensis oseas al no ser rechazado por el organismo
(figura 6).
Aleado con Aluminio y el Vanadio se usa en la industría aeroespacial en recubrimentos para incendios, paneles
exteriores, componentes de los trenes de aterrizaje, tubos
hidráulicos y entre otras mas.
Se usa en los intercambiadores de calor de las plantas
desalinizadoras a causa de su capacidad para resistir la corrosión en aguas saladas.
Figura 6.
Acta
de
Platino
• Joyería: En 2006, la demanda de platino para joyería
representó el 25% de la demanda total de platino. Este
metal precioso es altamente valorado por su belleza
y pureza, junto con sus particulares propiedades, en
Europa y Estados Unidos su pureza normal es del 95%
aunque en otros países puede decaer hasta 85%.
• Catalizadores para vehículos: El platino, junto con el
paladio y el rodio, son los principales componentes
de los catalizadores que reducen en los vehículos las
emisiones de gases como hidrocarbonos, monóxido
de carbono u óxido de nitrógeno. Los catalizadores
convierten la mayor parte de estas emisiones en dióxido
de carbono, nitrógeno y vapor de agua, que resultan
menos dañinos. Este es el segundo sector de mayor uso
de platino, alcanzando el 51% de la demanda total de
platino en 2006.
• Eléctrica y electrónica: El platino se usa en la producción
de unidades de disco duro en ordenadores y en cables
de fibra óptica. El uso cada vez mayor de ordenadores
personales seguirá teniendo un efecto muy positivo en
la demanda de platino en el futuro. Otras aplicaciones
del platino incluyen dispositivos (termocouples) que
miden la temperatura en las industrias de vidrio, acero
y semiconductores, o detectores infrarrojos para aplicaciones militares y comerciales. También se usa en
condensadores cerámicos multi-capas y en crisoles para
cristal.
Figura 7.
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
22
•
•
•
•
Minerales que no
se explotan en
Química: El platino se usa en fertilizantes y explosivos
como una gasa para la conversión catalítica de amoníaco
en ácido nítrico. También se usa en la fabricación de
siliconas para los sectores aeroespacial, automoción y
construcción. En el sector de la gasolina es usado como
aditivo de los carburantes para impulsar la combustión
y reducir las emisiones del motor. Además, es un catalizador en la producción de elementos biodegradables
para los detergentes domésticos.
Vidrio: El platino se usa en equipos de fabricación de
vidrio. También se emplea en la producción de plástico
reforzado con fibra de vidrio y en los dispositivos de
cristal líquido (LCD).
Petróleo: El platino se usa como un catalizador de refinado en la industria del petróleo.
Usos médicos: El platino se usa en drogas anti-cancerígenas y en implantes. También es utilizado en aparatos
de neurocirugía y en aleaciones para restauraciones
dentales.
Níquel
El níquel se usa como revestimiento decorativo y protector
para metales, particularmente hierro, aluminio y acero, que
son susceptibles a la corrosión.
Se usa en la fabricación de pilas de Ni-Cd y en multitud
de componentes electrónicos.
El níquel se usa principalmente en forma de aleaciones que tienen infinidad de aplicaciones cuando interesa
controlar la dilatación, conferir propiedades mecánicas especiales, aumentar la resistencia a la corrosión, disponer de
cualidades magnéticas específicas o disminuir la conductividad eléctrica.
Estas aleaciones se emplean para la fabricación de
partes del automóvil como ejes, frenos, engranajes, válvulas
y rodamientos, resistencias eléctricas, transformadores, telas
metálicas, chasis de instrumentos de precisión, aparatos para
criogenia, etc.
Las aleaciones de cuproníquel usadas para las monedas
tienen un de 25% de níquel y un 75% de cobre.
El níquel finamente dividido absorbe 17 veces su
volumen de hidrógeno y se usa como catalizador en muchos
procesos, incluyendo los de hidrogenación de petróleos.
México
Figura 8.
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Consejo de Recursos Minerales.
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
24
Proyecto Minero Saucillo, Hidalgo.
Proyecto minero Saucillo, Hidalgo.
¿Una continuación del Distrito Minero de Pachuca y Real del Monte?
Luis R. Brizuela Venegas
Geólogo Consultor
Email: [email protected]
Resumen
El Proyecto Minero Saucillo se localiza en el Municipio de Actopan, Hgo., en el borde norte del
Eje Neo Volcánico Mexicano, aflorando rocas ígneas del Grupo Pachuca y teniendo al oriente y
norte, la Formación Calcárea El Abra del Cretácico Superior y al sur y poniente rellenos de aluvión
del Cuaternario. En el área de Las Mecas aflora un intrusivo clasificado como Microdiorita de
augita de forma circular de casi 1 km. de diámetro. En las rocas volcánicas se presenta una
alteración propilítica seguida a profundidad por una alteración argilítica que rodea a vetas de
cuarzo y estructuras silícicas tabulares.Afloran varias estructuras que tienen longitudes mayores a
un kilómetro, con espesores variables de 2.0, a más de 5.0 mts., oxidadas, con vetillas de cuarzo
y calcita que muestran intenso hidrotermalismo, algunas están separadas por zonas de salbanda
de decenas de metros de espesor, que en ocasiones se juntan formando áreas de intensa alteración
y oxidación. El rumbo de ellas es sensiblemente E-W con echado de 70°-80° al Sur. La veta de
El Camino es una veta de cuarzo que aflora por cerca de 800 mts. Al oriente de la concesión, en
el área de Pondejé afloran varias vetas oxidadas con espesor mayor de 8 metros. Otras estructuras
con intensa alteración argilítica, y con longitud de más de un kilómetro, se presentan en la
localidad de Puerto Blanco lo mismo que en la falda sur del Cerro del Chano. Se menciona
un modelo de yacimiento que ha tenido éxito en una zona de Guanajuato. Se establece una
clasificación de yacimiento, de acuerdo a los elementos observables en superficie y se establecen
diez conclusiones sobre la similitud de eventos entre el Distrito Minero de Pachuca y Real del
Monte y el Proyecto Minero Saucillo.
En superficie las estructuras no muestran valores económicos de oro o plata lo cual
sucede en algunas partes del Distrito de Pachuca y Real del Monte, por lo que es de suponerse
que a profundidad contengan valores económicos. El potencial estimado es de al menos cuatro
millones de toneladas de mineral de plata y oro económicamente explotable.
Introducción
Objeto del estudio. El objeto de efectuar este estudio preliminar es evaluar el potencial minero de la Concesión Minera
Saucillo, la cual cubre una superficie de 1,875 hectáreas en
terrenos ejidales del Municipio de Actopan.
Las interpretaciones y conclusiones de este estudio
están basadas principalmente en investigación bibliográfica
e investigaciones superficiales de campo, cuyos resultados
se han equiparado con características geológicas del cercano
Distrito Minero de Pachuca y Real del Monte (DMPRM), de
acuerdo con la experiencia profesional del autor en ambas
zonas. En ninguna forma constituyen una interpretación definitiva y puede que no sea totalmente correcta o que cambie
conforme se vaya obteniendo más información derivada de
futuras exploraciones.
Localización. El área de estudio se localiza aproximadamente a 150 kilómetros al N-NE de la Ciudad de México, en
el Estado de Hidalgo. De la Ciudad de Actopan al norte y seis
kilómetros se encuentra La Estancia y por terracería se dirige
a Saucillo, distante nueve kms. Otra entrada es por ActopanBoxaxni-Las Mecas con una longitud de 19 kms.
Infraestructura. Dentro de la concesión se encuentran
las localidades de Saucillo y Las Mecas que tienen ambas una
población menor a las cien personas, La Estancia tiene una
población aproximada de 2,000 habitantes y Actopan, cercana
a las 50,000 personas, Cuenta con energía eléctrica, agua y
caminos de acceso transitables en todo tiempo.
Fisiografía, Hidrografía y Vegetación. Se localiza
en la parte sur de la Sierra de Actopan, formado por sierras
escarpadas y arroyos profundos. Las alturas varían entre
2,000 y 2,400 metros sobre el nivel del mar.Con excepción
de las pendientes que tienen vista hacia Actopan y Santiago
de Anaya, todas las demás corrientes de agua corren hacia
el NE y desembocan en el Río Amajac, el cual a su vez es
afluente del Río Moctezuma y este a su vez del Rio Pánuco
que desemboca en el Golfo de México. La vegetación es típica
de un ambiente semi-árido consistente en cactus, magueyes,
mezquites y escasos arbustos.
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
25
Luis R. Brizuela Venegas
Marco geológico
El Proyecto Minero Saucillo (PMS) está situado en el borde
norte del Sector Oriental del Eje Neovolcánico Mexicano
(ENM) caracterizado por grandes estratovolcanes, calderas
y complejos de domos de composición andesítica a riolítica
(Luca Ferrari, 2000), teniendo al sur los grandes Valles de
Toluca, México y Puebla, caracterizados por la presencia
de cuatro de los siete estratovolcanes principales del eje,
(Demant, 1978). Al Oriente y Norte se encuentran los sedimentos calcáreos del paleocanal de agua profunda de la
Plataforma de Actopan del Albiano Superior del Periodo
Cretácico, representados por la Formación El Abra, (FEA),
Fig.1. Localización del proyecto. Tomado de Geyne et al. 1963
descrita originalmente como Caliza El Doctor, (CarrascoVelázquez, 2011), y al sur y poniente, rellenos Cuaternarios
de aluvión.
Geología local
Rocas Sedimentarias. Como ya se dijo, se presentan rocas
calcáreas de la FEA, plegadas en anticlinales y sinclinales de
orientación NO-SE y recostados en forma general al norponiente. Están muy quebradas por numerosas fallas y fracturas,
siendo las de mayor magnitud las orientadas al N30°-45°E y
Acta
de
Sesiones
que forman los arroyos principales, ligadas en la parte norte
con fracturas o fallas semicirculares. Las fallas observadas
son de tipo normal.
Rocas Volcánicas. La mayor parte de la superficie de
la concesión está cubierta por rocas volcánicas que varían
de composición desde riolita a basalto con predominancia
de dacita yandesita (Geyne et al.,1963),pertenecientes al
Grupo Pachuca (GP) que aflora ampliamente en el cercano
DMPRM, distante treinta y cinco kilómetros al SE. La edad
de estas rocas abarca del Oligoceno al Plioceno.
Rocas intrusivas.En la parte oeste de la concesión,
sobre el Arroyo de Las Mecas, aflora un intrusivo clasificado
como Microdiorita de Augita que tiene forma casi circular de
aproximadamente 1,000 metros de diámetro. Presenta poca
oxidación y fracturamiento con estructuras de rumbo preferencial NW80°SE. En la parte sur del intrusivo, sobre los
cortes del camino, se aprecian fallas normales con el mismo
rumbo anterior. Megascópicamente, el color de la roca es
crema a gris, con puntos negros y rojizos, de textura porfídica
y estructura compacta. Al microscopio se observan minerales
primarios como andesina y oligoclasa, con augita, magnetita
y apatita como minerales accesorios y hematita-limonita y
minerales arcillosos como minerales secundarios. Su origen
está considerado como ígneo hipabisal.
Alteraciones. En las rocas volcánicas, debajo de la
cota 2,200 metros está presente una alteración propilítica,
consistente en la asociación de minerales verdes, como
clorita y epidota con calcita. Esta alteración tiene un espesor
de aproximadamente 100 mts. Hacia el Norte, en las estructuras de Puerto Blanco Norte y Sur se manifiesta una intensa
alteración argilítica de coloraciones verdes, grises claros,
amarillos, blancos, violetas con formación de caolinita,
montmorilonita, ilita y arcillas en general, que rodean a los
cuerpos tabulares silícicos y a vetas de cuarzo de espesores
cercanos al metro. Estas dos estructuras con sus alteraciones
forman una gran área, con coloraciones espectaculares.
Este lugar constituye el núcleo principal de las alteraciones.
Localmente, cerca de las estructuras oxidadas, está presente
también una alteración sericítíca manifestada principalmente
por la presencia de vetillas de cuarzo-sericita, que en partes
afecta también a la roca encajonante.Las tres alteraciones
forman una faja con una longitud de casi 6 kilómetros que
tiene un rumbo N20°O con anchos variables de 100 a 1,500
metros y se encuentran ampliamente expuestas en los cortes
del camino de acceso y ramales del mismo.Una posterior
oxidación producida por la meteorización acompaña a estas
alteraciones.
Zona de Sinter. En la parte media de la concesión, por
el camino a la Nopalera, aflora una zona con diversidad de
fragmentos de cuarzo de morfologías típicas que pudieran
Rodolfo Corona Esquivel,
ed .
26
Proyecto Minero Saucillo, Hidalgo.
consistir en un afloramiento de sinter, se presentan también
vetillas de cuarzo y de material calcítico de diversos espesores y con rumbos preferenciales Norte-Sur y Oriente
Poniente. Esta zona muestra fuerte alteración hidrotermal.
Vetas de cuarzo, estructuras silícicas oxidadas y diques
En el área estudiada afloran vetas de cuarzo como la Veta
del Camino en la falda centro-sur del Cerro de El Chano que
tiene un rumbo E-O y echado entre 75-80° al sur y espesores
variables. En el corte del camino se muestra con alrededor de
un metro de espesor con cuarzo microcristalino y salbanda
a ambos lados, más al oriente se convierte en una veta de
cuarzo blanco de 80-90 centímetros de espesor, con vetillas
de cuarzo paralelas y en algunos lugares perpendiculares.
Cerca de la localidad de Pondejé se une con otras vetas
paralelas formando en los últimos 250 metros una gran área
de oxidación de cerca de 100 metros de espesor, en donde
se presentan varias clases de cuarzo, desde microcristalino
hasta jaspe, con texturas de cuarzo cristalino, bandeado, en
enrejado, y en celosía.
Al norte de Pondejé, en las localidades de Puerto
Blanco Sur y Norte, en un área de casi un kilómetro cuadrado,
afloran vetas de cuarzo de más de un kilómetro de longitud y
espesores diversos, muy dislocadas, de orientación E-O, con
echados pronunciados al sur en medio de zonas de fuerte alteración argilítica de diversas y espectaculares coloraciones.
El espesor de esta zona de alteración es de casi 500 metros.
Existe un fuerte hidrotermalismo con brechas provocadas
por su acción. En los alrededores se presenta también una
notable alteración sericítíca. En Puerto Blanco Norte aflora
un dique en dos tramos fallados, de coloración rojiza obscura
de grano grueso y espesor mayor de un metro, similar al que
se describe más adelante.
En la porción poniente del Cerro de El Chano en
el lugar conocido como La Barrancota, afloran, al menos
cuatro estructuras silícicas oxidadas, que corren al oriente
por más de un kilómetro de longitud en un paquete con un
espesor de entre 20 a 50 metros. El rumbo de ellas es E-O
con echado entre 70°-80° al sur. En La Barrancota muestran
al alto anchas zonas de salbanda de coloraciones verde, rosa
y rojo. También al alto de ellas se localiza un dique con
el mismo rumbo y echado que las estructuras, de espesor
cercano al metro, de coloración rojiza obscura, y de grano
grueso, que se le conoce como La Pared. En la parte central
y oriente, las estructuras silícicas están acompañadas de una
veta de calcita de un espesor variable entre 30 a 70 centímetros, visible por más de 500 metros, con rumbo y echado
similar a ellas.
En el cauce de Arroyo El Piña afloran varias estructuras silícicas con oxidación que muestran el mismo rumbo
y echado que las anteriores, en algunas el espesor de la
oxidación es de varias decenas de metros. En este arroyo se
encuentra una obra minera antigua llamada Mina La Peña
que es un socavón que se encuentra aterrado y parece estar
labrado sobre una falla oxidada.
Existen otras dos obras mineras antiguas, una cercana
a la Secundaria y otra cercana a La Milpa. La primera sobre
una estructura jasperoide de color café oscuro y la otra sobre
una estructura oxidada muy fracturada.
En la parte centro-norte de la concesión se localiza la
zona llamada El Cerezo en la cual solo se han hecho reconocimientos preliminares. En ella continúan las series de
estructuras oxidadas con el mismo rumbo y echado que las
anteriores. Existe alteración argilítica y caolinización en su
parte norte.
En la zona más al norte de la concesión se encuentra
otra área llamada San Nicolás, en la cual se manifiesta una
fuerte oxidación con una zona de intensa fracturación del
mismo rumbo y echado de las anteriores. Es notable una alteración sericitica de color verdoso (¿epidótica?) en vetillas y
de colores claros en la roca encajonante. Esta alteración sericítíca es más intensa que en otras partes del área estudiada.
A la fecha, en ninguna parte se han reconocido fallas
inversas o echados al norte.
Estructuras, Rocas y Mineralización. Una comparación
Las rocas sedimentarias de la FEA localizadas al N-NE de
las rocas volcánicas del GP contienen mineralización en
paleokarst, en vetas irregulares y como relleno de fracturas
y cavidades que fueron explotadas alrededor de los años
cincuenta, cerca de Plomosas, Hgo.(Silva-Álvarez et al.
1980) En el PMS no hay manifestaciones de mineralización
en estas rocas.
Fig. 2. Estructuras silícicas con salbanda
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
27
Luis R. Brizuela Venegas
En un estudio regional que abarcó desde Zimapan
hasta Pachuca, Kenneth Segerstrom,en su boletín 1104-C del
Geological Survey; Geology of South-Central Hidalgo and
Northeastern México, México (1962), señala a la zona del
Zumate (Mioceno-Plioceno) como la fuente alimentadora de
rocas extrusivas y describe que en su parte sur y poniente, se
extiende un cinturón de mineralización de más de 120 kilómetros de longitud, que va de Real del Monte, Pachuca, El Chico,
Capula-Santa Rosa, Magdalena, Plomosas, Cardonal-Providencia, Santuario-San Clemente, hasta Pechuga–Bonanza en
donde se presenta mineralización tanto en rocas volcánicas
como sedimentarias en edades que abarcan del Cretácico al
Terciario medio, quedando el área del PMS (entre Magdalena
y Cardonal-Providencia) dentro de ese cinturón. Los depósitos minerales de la parte SE de este cinturón (Magdalena
y Cardonal-Providencia, (25 kilómetros de longitud) tienen
cinco características comunes; (a) están en rocas volcánicas del Grupo Pachuca, (b) son depósitos epitermales en
vetas que contienen principalmente sulfuros, (c) sus valores
económicos son plata con algo de oro recuperable y (d) las
vetas están en fallas normales de echado pronunciado, con
rumbos de W a N60°O, con excepción de una pequeña zona
en Real del Monte, donde un sistema N-S ocurre en conjunción con el sistema E-O. La explicación del alineamiento de
esta faja la refiere a dos factores, (a) debido a la fisiografía, ya
que se extiende a lo largo del borde de la Meseta Mexicana
en donde la cubierta postmineral se adelgaza y desaparece y
(b) a una masa intrusiva sepultada de la cual provienen los
fluidos mineralizantes, ya que numerosos diques y “stocks”a
pesar de ser de naturaleza intrusiva somera, sugieren que el
Distrito de Pachuca y Real del Monte está subyacido por una
masa intrusiva profundamente sepultada. Se les asigna a las
rocas volcánicas una edad del Terciario, desde el Oligoceno
hasta el Plioceno y la de los diques del Mioceno al Plioceno y la edad del Distrito la señala como probablemente de
final del Mioceno o principios del Plioceno Esta edad está en
concordancia con la propuesta para Zimapan por Simmons
and Mapes (1956). (Segerstrom, op. cit.)
Por su parte, Geyne et al. (1963) dividieron las rocas
volcánicas del DMPRM en diez formaciones de composición
de riolita a basalto con predominancia de dacita y andesita,
la mayoría separadas por discordancias menores, con un
espesor original máximo de 2,600 metros y les asignaron una
edad desde el Oligoceno temprano hasta el Plioceno Tardío
y a las rocas suprayacentes, del Plioceno Tardío hasta el
Reciente. Señalan que al final del Mioceno empezó un movimiento de báscula y posteriormente la intrusión de numerosos
diques de pórfido dacítico y cuarcífero con orientación
hacia el poniente y después una deformación en el Plioceno
Temprano que produjo fuertes fallamientos con separaciones
Acta
de
Sesiones
verticales de hasta 480 metros y con buzamientos locales de
hasta 40°. Esto fue seguido por la mineralización a mediados
del Plioceno, acompañado de un fallamiento intermitente
que localmente fracturó el relleno de veta y formó nuevas
aberturas para su relleno. Los diques tienen longitudes superficiales de hasta casi 4 kilómetros y en el interior de mina de
10 a 14 kilómetros de largo.
Las formaciones con más mineralización, dependiendo
de su localización geográfica en el distrito, son las formaciones Pachuca, Real del Monte, Santa Gertrudis y Vizcaina,
siendo esta última la más arriba en la columna estratigráfica,
que contiene mineralización. Los cuerpos individuales de
mineral han variado en longitud, según su rumbo desde unos
cuantos metros hasta 3,000 metros en altura han presentado
hasta 600 metros y en espesor desde el ancho mínimo de
explotación (1 metro), hasta 40 metros. La veta más larga
que ha tenido cuerpos minerales explotables de un extremo
a otro es la Veta Vizcaina que produjo mineral casi sin interrupción en un tramo de ocho kilómetros. La mayoría de los
cuerpos explotados han contenido varios cientos de miles
de toneladas cada uno. En superficie, a pesar de la erosión
posmineral, la mayoría de los cuerpos de mineral están
todavía a cierta profundidad debajo de la superficie actual
y de hecho algunos cuerpos todavía tienen su “cima” hasta
600 metros.La ley promedio explotada en Pachuca en los
últimos 40 años, de los cuales se tiene información confiable,
puede estimarse en 250 gramos de plata, 1.4 gramos de oro y
menos de 1% de plomo, zinc, fierro y algo de cobre, por tonelada,
todo en sulfuros y mínimas cantidades de óxidos. Históricamente, desde 1528 hasta 1960, el distrito había producido
1, 232, 180,000 onzas troy de plata y 6,193,520 onzas troy de
oro.(Geyne op. cit),
En el DMPRM existen varios cuerpos intrusivos en
forma de embudo y que tienen estructura fluidal en forma de
abanico cerca de la superficie, reflejando la transición de la
roca de intrusiva a extrusiva y sugieren la existencia de bocas
volcánicas que alimentaron cerca de ellas el espesor de las
formaciones volcánicas. (Geyne, op. cit.)
Como comparación, las rocas volcánicas que afloran
en el PMS, pertenecen al GP, dentro de las cuales está contenida la mineralización del DMPRM, distante 35 kilómetros
al SE y que afloran continuamente sin que existan grandes
fallas que corten esa continuidad tanto horizontal como verticalmente, solo presentan alteraciones y oxidaciones debido a
factores locales. Es probable que estas rocas puedan variar en
algún grado, ya que su composición mineralógica y textural
dependen de su fuente de origen y parece que debido a su
extensión, pueden existir muchas de ellas en el mismo
período geológico en el distrito. (Geyne, op. cit). Debido a
lo anterior, ambas áreas pueden compartir similares caracte-
Rodolfo Corona Esquivel,
ed .
28
Proyecto Minero Saucillo, Hidalgo.
rísticas geológicas, dentro de las cuales puede mencionarse
su origen, composición química, roca encajonante, emplazamiento estructural, alteraciones, mineralización, etc. En
abundancia de lo anterior, el PMS se encuentra dentro de
la parte SE del Cinturón Mineralizado señalado por Segerstrom, op. cit., en su boletín.
Los diques, con rumbo y echado semejante a los del
DMPRM, también están presentes en el PMS en las localidades de Puerto Blanco Norte y Sur y en la parte poniente
del Cerro del Chano, acompañando a las estructuras silícicas
por casi 500 metros de longitud y es probable que en el área
oxidada de Pondejé se presenten otros diques.
En el PMS, al centro-poniente de la concesión aflora
el Intrusivo Las Mecas el cual a similitud de lo que describe
Geyne, op. cit.), muestra una textura fluidal y en su contacto
poniente es posible observar un echado de ese contacto al
centro del intrusivo, lo cual evidencia la forma de embudo
mencionada por Geyne y que pueden ser la boca a través de
la cual, en un radio de 2,500 a 3,000 metros de este intrusivo,
se originaron los paquetes volcánicos más gruesos del PMS
cuyas cimas son en sentido diestro, El Cerro Verde, Puerto
Blanco, Cerro Pardito y Cerro de La Bandera que alcanzan
los 2,500 metros de altura. El intrusivo se encuentra erosionado en su parte central con una altura topográfica cercana a
los 2,000 metros snm., o sea una diferencia de 500 a 1,000
metros de las alturas circundantes.
En el muestreo aleatorio desarrollado a la fecha en el
PMS, no se han presentado valores minerales económicos en
superficie, sin embargo, esa situación puede ser similar a la
del DMPRM, como está señalado anteriormente y es recomendable desarrollar un muestreo sistemático en todas las
estructuras.
Hidrotermalismo, Clasificación y edades
El grado de exploración alcanzado en el lote Saucillo, no
nos permite hacer inferencias sobre la profundidad, presión
y temperatura a la cual estuvo sometida la roca volcánica
encajonante, ni la acidez o composición mineralógica de los
fluidos que formaron el sistema hidrotermal, pero si es clara
la alteración que produce el hidrotermalismo y que se manifiesta en el camino de acceso por Puerto Partido, consistente
en la alteración propilítica, descrita anteriormente, y que a
medida que se avanza al norte y cercano a las vetas de cuarzo
y estructuras oxidadas, se vuelve claramente argilitica,
mostrando una argilitización intensa en las dos localidades
de Puerto Blanco tanto sur como norte. La oxidación producida por la meteorización acompaña a estas alteraciones.
El hidrotermalismo se manifiesta además por la
presencia de calcita hojosa y con textura de celosía reemplazada por cuarzo, lo cual es indicativo que ocurrió una
Fig. 3. Puerto Blanco Sur. Veta de Cuarzo e intensa argilitización.
ebullición a profundidad en alguna parte del yacimiento
(Camprubí y Albinson,2006) con la consecuente deposición
de valores económicos.La presencia de adularia es otra indicación de que ha ocurrido una ebullición, ya que el aumento
de pH debido a la perdida de CO2 en el fluido, hace pasar
a la illita de su campo de estabilidad al de la adularia. La
presencia de sílice amorfa y de calcedonia, en varias partes
del área estudiada, así mismo, nos indica que se ha producido un enfriamiento brusco del fluido a temperaturas de
deposición entre 100 y 190°C (White y Hedenquist, 1990),
así como también la presencia de texturas heredadas de geles
de sílice (Dong, et al., 1995 en Camprubí, et al., 2006).En
la zona de Puerto Blanco Sur, es notable la presencia de
brechas de fracturación hidráulica que constituye también
una evidencia indirecta de ebullición durante la deposición
de mineral (Hedenquist y Henley, 1985b, en Camprubí et
al.,2006). La existencia de una zona de sinter, descrita anteriormente, a pesar de su tamaño, muestra los tipos de texturas
silícicas características de ellas. (Camprubí y Albinson,
2006).El afloramiento de largas vetas de calcita en las zonas
de alteración marca la etapa final del hidrotermalismo.
Camprubí y Albinson, (2006), en su artículo, le asignan
al DMPRM una edad del Mioceno, entre 23 a 18 Ma, señalando este rango de edad como preferencial para la formación
de yacimientos epitermales. Camprubí, (2009) en su artículo
“Major Metallogenic Provinces and Epochs of México”
señala como segunda área en importancia de prospección
para depósitos Miocénicos en la República Mexicana a la
parte final-oriental del Eje Volcánico Transmexicano que
comprenda yacimientos como Pachuca y Real del Monte,
skarns, pórfidos y depósitos de hierro oxidado (IOCG
“clan”). Lo clasifica como un yacimiento epitermal polimetálico, de intermedia a baja sulfuración asignándole una
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
29
Luis R. Brizuela Venegas
Fig. 4. Puerto Blanco Sur. Veta de Cuarzo e intensa argilitización.
edad de 20.3 Ma, K-Ar (McKee et al., 1992). El yacimiento
El Chico, al norte de Pachuca, lo clasifica como epitermal
de posible intermedia a baja sulfuración, asignándole una
edad de finales del Mioceno, (posiblemente más nuevo que
Pachuca). (Nolasco- Vargas et al. 1977).
Modelo de yacimiento
En la zona de Naranjillo, Gto. al norte de Juventino Rosas, la
compañia Plata Latina Minerals Corporation (PLAMINCO)
está llevando a cabo una exploración con barrenación de
diamante tratando de comprobar un Modelo de Yacimiento
al que llaman “Ore Horizont” que consiste en encontrar los
horizontes favorables de mineralización en una columna
de roca en la cual se manifiesta en superficie alguna falla
o estructura con pocos indicios de mineral, en un ambiente
geológico favorable.
El modelo, sin ese nombre, fue usado por años en
la Compañía Real del Monte y Pachuca, sabedores de que
la mineralización en ocasiones no se presentaba en superficie y que consistía generalmente en una fractura o serie de
fracturas con manchones de fierro o de cuarzo de acarreo
en áreas de andesitas decoloradas y ablandadas debido a la
fuerte cloritización y caolinización con menor sericitización.
Pocas vetas presentaron valores de minerales en superficie
como son la Veta Vizcaina y Santa Brígida, representantes
de los dos sistemas de vetas. Geyne et al. op. cit., hacen
una descripción muy detallada de las vetas del distrito en la
Publicación 5E del Consejo de Recursos Naturales no Renovables de 1963.
El gran éxito en la exploración del DMPRM, fue
debida a la barrenación subterránea con las perforadoras
neumáticas “Volverinas”; (Woolverine), innovación tecnológica de principios de siglo. Los primeros barrenos de interior
Acta
de
Sesiones
de mina con esos equipos se iniciaron en 1920 o 1922, con
gran éxito. (Conocimiento personal del autor de este estudio
en los archivos de la Compañía R. del M y P., en 1973).
PLAMINCO en fechas recientes ha tenido éxito en sus
exploraciones y reseña esos resultados en el Reporte Técnico
NI43-101de febrero 27 de 2012, en donde David St Clair D.
expone en el punto 8.0 (pag. 16) sobre el tipo de depósito
de Naranjillo, Gto. lo siguiente:(Traducción libre del autor
de este estudio) “Que está de acuerdo con la interpretación de
PLMC (Plata Latina Minerals Corporation) de que la mineralización expuesta representa un nivel alto de un posible
sistema epitermal de vetas de plata y oro a profundidad.
Los modelos para este tipo de depósitos incluyen los del
cercano Distrito de Guanajuato (30-35 km. Al norte) y los
del Distrito de Pachuca y Real del Monte (250 km. Al SE).
Los depósitos de vetas epitermales de este tipo se entiende
generalmente que se han formado como relleno de fracturas
iniciando a profundidades de alrededor de los 500m. debajo
de la superficie original del terreno. La erosión subsecuente
ha llegado a una profundidad suficiente para exponer estas
vetas que consisten principalmente de cuarzo con bandas y
diseminación de minerales de Ag-Au. En contraste, en los
niveles superiores del horizonte mineralizado la expresión de
este modelo de depósito puede ser no más que una alteración de arcilla-pirita y casi nada de silicificación a lo largo
de la fractura (Geyne et al. 1963, Buchanan, 1979, Clarke
and Titley, 1988, Smith et al. 1982). Los afloramientos ciegos
de estos depósitos epitermales de plata-oro son la base del
modelo de exploración de PLMC.
En este modelo, PLMC reconoce que los depósitos
de vetas epitermales de plata-oro de la Faja de Plata Mexicana se forman característicamente en un intervalo que
típicamente mide de 300-500m. en extensión vertical (The
Ore Horizon). La naturaleza predecible de esta distribución
de mena señala una guía muy importante en la exploración
por yacimientos de vetas en esta región.”
Conclusiones
De lo descrito anteriormente es posible hacer las siguientes
conclusiones:
Las rocas sedimentarias en el lote Saucillo no muestran
mineralización metálica.
Las rocas volcánicas aflorantes en el PMS, son pertenecientes al Grupo Pachuca, al igual que las del DMPRM, las
cuales afloran continuamente sin interrupción de un lugar a
otro. Son similares en actitud estructural conteniendo intrusivos que muestran similitudes, tanto en textura y forma así
como diques con rumbos y echados similares.
Las vetas de cuarzo yestructuras silícicas tabulares
del lote Saucillo tienen rumbos y echados similares a los
Rodolfo Corona Esquivel,
ed .
30
Proyecto Minero Saucillo, Hidalgo.
del DMPRM, con excepción de las estructuras N-S de este
último lugar.
Existe un marcado hidrotermalismo manifestado por
los diversos elementos descritos antes. En este punto son
notables también los elementos comprobatorios de ebullición
en el sistema original de fluidos y la probable deposición de
mineral en alguna parte del sistema.
Camprubí (2009), señala esta zona del Eje Neovolcánico Mexicano como la segunda área de importancia en
México para explorar por yacimientos de edad Miocénica y
el mismo Camprubí y Albinson, (2006), en su publicación
conjunta, señalan como rango preferencial de existencia de
yacimientos en el Mioceno, la edad de 23 a 18 Ma que es la
de la mineralización del DMPRM.
Según describe Geyne et al. (1963), a pesar de la
erosión posmineral, la mayoría de los cuerpos de mineral
están todavía a cierta profundidad debajo de la superficie
actual y algunos cuerpos todavía tienen su “cima” hasta 600
mts., lo cual explica la falta de valores en superficie, situación
que puede ser similar en el PMS. De acuerdo a similitud de
las rocas, es posible suponer que las Rocas Puerto Partido
del PMS son el equivalente de la Formación Vizcaina del
DMPRM, por lo que se hace necesario explorar a profundidad
para encontrar el equivalente de esa y las demás formaciones
favorables a la mineralización.
La longitud de las vetas de cuarzo y calcita, y de
estructuras silícicas oxidadas que afloran en superficie, hacen
suponer que estas podrían tener cientos de metros de profundidad.
En base a los datos de campo recabados a la fecha,
y tratando de ubicar el área de Saucillo en una clasificación actualizada, (Albinson, T., Camprubí, A., 2006), nos
encontramos ante un posible yacimiento originado por un
sistema hidrotermal de tipo epitermal de baja sulfuración,
con un control estructural de vetas masivas o individualizadas, dentro de un modelo de deposición probablemente
de ebullición profunda y asociado a vulcanismo en contexto
de cordillera.
El reciente éxito obtenido en Naranjillo, Gto., por
PLMC, corrobora la validez del modelo de yacimiento usado
en la exploración de esa área y que fue aplicado en Pachuca
durante toda su explotación. Esto puede señalar también una
similitud con las falta de valores en superficie en Saucillo.
En base a lo anterior, se estima razonablemente que
el potencial demineralización en el PMS pudiera ser de al
menos cuatro millones de toneladas de mineral de plata, oro,
plomo, cobre y zinc, con leyes similares a las de Pachuca y
Real del Monte las cuales serían económicamente explotables a las cotizaciones actuales de estos metales.
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AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Rey Eden Carrillo Alcantara
31
Geología y recurso mineral del Proyecto Malpica, municipio de Concordia, Sinaloa
Rey Eden Carrillo Alcantara
Grupo México, Departamento de Exploraciones
Correo electrónico: [email protected]
Resumen
El Proyecto Malpica está ubicado en la parte sur del estado de Sinaloa, siendo una concesión
de 7,718.8 hectáreas de Industrial Minera México S.A. de C.V. (IMMSA) de Grupo México.
El depósito de Malpica está centrado en varias estructuras de brecha de fragmentos de
granodiorita cementados por turmalina y cuarzo, dos de estas estructuras de brecha forman
prominentes colinas conocidas en el área como Cerro Pelón, al Este, con dimensiones de
300 m de longitud por 100 m de ancho, y Cerro Túnel de 230 m de longitud por 100 m
de ancho al Oeste, y los resultados expuestos en el presente son en base a la exploración
de estas estructuras. Estas dos estructuras de brecha son irregulares en forma de ovalo,
aparentemente vertical. La mineralización presente en las estructuras consiste de malaquita,
goethita, crisocola, oxido de manganeso y limonita en la zona de óxidos, débil calcosita,
calcopirita, trazas de covelita y cobre nativo en una pequeña zona mixta, y calcopirita,
pirita, bornita y molibdenita en la zona de sulfuros. Trabajos previos definieron un potencial
en el Proyecto Malpica de 29 millones de toneladas con 0.51% de cobre y 0.40 gramos por
toneladas de oro, y con los trabajos más recientes realizados por IMMSA se han definido
recursos del orden de 11’138,000 toneladas con leyes de 0.55% de Cu y 0.33% de CuO
en la zona de óxidos y 53’884,200 toneladas con leyes de 0.61% de Cu, 0.04% de CuO y
0.081 g/t de Au en la zona de sulfuros. El principal objetivo de este trabajo es dar a conocer
el potencial que se tiene en este depósito hasta estos momentos, así como la información
importante que se ha tomado en cuenta para poder llegar a una buena estimación del recurso.
Abstract
The Malpica project is located in the southern part of the State of Sinaloa, being a propierty of
7,718.8 hectares of Industrial Minera Mexico S.A. de C.V. Malpica’s project is centered in several
structures of fragments of granodiorite cemented by quartz and tourmaline breccias, two of these
structures form prominent hills known in the area as Pelon Hill, to the East, with dimensions of
300 m long by 100 m wide, and Tunnel Hill with 230 m long by 100 m wide to the West, and the
results reported herein are based on examination of these structures. These two breccias structures
are irregular gap oval shape, apparently vertically. The mineralization present in the structures
consists of goethite, malachite, chrysocolla, oxide of manganese and limonite in the oxide area,
weak chalcocite, chalcopyrite, traces of covellite and native copper on a small mixed zone, and
chalcopyrite, pyrite, bornite and molybdenite in the sulfides area. Previous work identified a
potential in the Malpica Project of 29 million tons with 0.51% copper and 0.40 grams per ton of
gold, and with more recent works carried out by IMMSA have been defined resources in the order
of 11’138, 000 tonnes with grades of 0.55% of Cu and 0.33% of CuO, oxide zone, and 53’884200
tonnes with grades of 0.61% Cu, 0.04% CuO and 0.081 grams per ton of Au, sulfide zone. The
main objective of this work is to make known mineral potential taken into this deposit until the
moment and important information has been taken into account to arrive at a good estimate of
the resource.
Introducción
El proyecto Malpica ha sido explorado en diferentes etapas a
lo largo de casi cincuenta años, desde 1999 y hasta la fecha,
IMMSA ha desarrollado una intensa campaña de exploración
regional mediante geoquímica de suelos y de rocas, además
de la geofísica (magnetometría) que ha dado como resultado la detección de varias anomalías por oro y cobre cuya
intensidad y amplitud llegan a ser incluso mayores que las
anomalías relacionadas a los cerros hasta ahora estudiados.
En cuanto a la magnetometría practicada en el proyecto
Malpica se han descubierto “altos” magnéticos que han sido
relacionados a la presencia de diques y derrames andesíticos
a los cuales, en apariencia, están asociados los eventos mineralizantes del sitio. Tomando en cuenta todos los métodos
directos e indirectos que se han aplicado a este proyecto, se
puede decir que el potencial geológico se ha incrementado
de tal forma que cabe esperar posibles cuerpos mineralizados
ocultos bajo la capa de tobas riolíticas con recursos mine-
32
Geología y Recurso Mineral del Proyecto Malpica, Municipio de Concordia, Sinaloa
rales que pueden dar lugar a volúmenes aproximados a dos o
tres veces el volumen conocido hasta ahora sólo en los cerros
Túnel y Pelón. El proyecto Malpica se ha venido visualizando como la manifestación superficial de una brecha de
cuarzo y turmalina que forma parte de una serie de cuerpos
mineralizados en oro y cobre, este depósito tiene grandes
posibilidades de ampliar los recursos minerales con los que
actualmente cuenta a volúmenes apropiados para su explotación a mediana escala.
El proyecto Malpica se localiza a 30 Km al este del puerto
de Mazatlán, dentro del municipio de Concordia, Sinaloa, a
los 23º 20’ de Latitud Norte y 106º 05’ de Longitud Oeste
(Fig. 1).
IMMSA cuenta hasta el momento con una serie de propie-
Figura 2. Propiedades de IMMSA en el proyecto Malpica.
Figura 1. Localización del proyecto Malpica.
dades en el área de estudio, aunque varios tipos de estudios
se han llevado a cabo en la mayoría de las propiedades, solamente se hablará en este trabajo del sector barrenado que se
ubica en el sector norte del plano (Fig. 2), en los lotes que
llevan por nombre Malpica 1, 2, 4, 5, 7 y 8.
El distrito minero en el que se ubica el proyecto está constituido por rocas volcánicas e intrusivas en donde las
primeras son básicamente andesitas, tobas andesíticas y
riolíticas, mientras que las rocas intrusivas son de carácter
granodiorítico (Fig. 3). La mayor parte de las granodioritas
son manifestaciones del batolito de Sinaloa y este aflora a
manera de “ventanas” a lo largo de una franja de tendencia
general regional NW ± 40° como consecuencia de los altos
y bajos estructurales reconocidos en el distrito y por efecto
de los procesos erosivos que han actuado sobre ellos y que
han puesto al descubierto tal unidad litológica. Asimismo, se
ha reconocido en escasos afloramientos algunos diques de
composición diorítica intrusionando tanto a la unidad granodiorítica como a las andesitas.
La litología del distrito ha sido fechada (SGM, 2003)
desde el Cretácico Superior al Terciario (granodiorita) y
el Terciario Medio (andesita y tobas andesíticas) lo que
nos permite inferir que esta porción de la estratigrafía de
la región ha sido afectada por fenómenos geológicos tales
como: Orogenia Laramide y Sierras y Cuencas, así como
por los fenómenos distensivos asociados a los movimientos
tectónicos del terciario medio (± 45 Ma) lo que nos lleva a
reconocer sistemas de fracturamiento favorable para el aloja-
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Rey Eden Carrillo Alcantara
33
Figura 3. Geología del distrito y ubicación del área de barrenación en el proyecto Malpica.
miento de especies minerales, toda vez que son previos y/o
contemporáneos a los fenómenos hidrotermales conocidos
en el distrito.
En el área de estudio afloran tres unidades litológicas: una
granodiorita fanerítica, una andesita porfirítica y una capa
de tobas (Fig. 4) localizada en la mayoría de los casos en
las zonas topográficamente más altas. Según la estratigrafía
regional y según las dataciones que han realizado algunas
instituciones en los alrededores como el Servicio Geológico Mexicano, el orden de la unidad más antigua a la más
reciente es como sigue:
Es una roca de textura predominantemente fanerítica con
escasas manifestaciones de textura porfirítica, color blanco
amarillento, verdosa, rojizo, con minerales máficos, cuarzo y
feldespatos apreciables a simple vista. Entre los feldespatos
se aprecian escasamente los de color rosado (adularia). Esta
unidad litológica se presenta moderadamente fracturada por
dos sistemas de importancia. Se le ha asignado a esta roca
una edad variable del cretácico tardío al terciario medio
(batolito de Sinaloa, 90 - 40 Ma). Se encuentra subyaciendo
discordantemente a una andesita afanítica-porfirítica.
Roca color gris claro, verde claro a oscuro, verde olivo, en
algunos sitios en donde el carácter de la roca se torna más
alcalino (traquítico) adquiere una coloración pardo oscuro
y azul verdoso. En casos aislados se observa incluso colo-
ración más bien negruzca, su textura es predominantemente
afanítica pero presenta variaciones a porfirítica, esta roca se
presenta con menor distribución en el lugar, a la vez que es
la unidad litológica que por sus características físicas es la
más viable para el desarrollo de fracturamiento. No obstante
esto, es característico del área (e incluso de la región) que en
el contacto de esta unidad con la granodiorita que la subyace
se generen zonas de brechamiento cuando dicho contacto
se encuentra en la zona de influencia de algún sistema de
fracturas de dimensiones regionales, por lo que el potencial
mineral se encuentra en el citado contacto litológico. La edad
asignada para esta roca es del terciario inferior (paleoceno),
su espesor observado en el lugar es de ± 60 metros.
Roca color pardo grisáceo a pardo rosado de textura
piroclástica de grano fino que conforma una pasta de composición riolítica prácticamente uniforme en la que es posible
distinguir algunos fenocristales de cuarzo regularmente
distribuidos con una abundancia de ± 20%.La roca presenta
fracturamiento moderado y por lo general se trata más bien
de una capa de depósitos piroclásticos que funcionan como
una cubierta estéril que oculta a las rocas con potencial.
El espesor máximo observado de esta unidad litológica se
estima aproximadamente de 60 a 100 metros.
Varios tipos de diques se encuentran cortando las rocas granodioríticas del proyecto Malpica, entre los cuales destacan:
Diques aplíticos, que son rocas muy claras (crema) de textura
34
Geología y Recurso Mineral del Proyecto Malpica, Municipio de Concordia, Sinaloa
Figura 3. Geología del distrito y ubicación del área de barrenación en el proyecto Malpica.
afanítica y diques dioríticos que son de color negro, de textura
afanítica a fanerítica de grano fino y compuesta fundamentalmente de minerales ferromagnesianos y de plagioclasas.
La mineralización se localiza exclusivamente en la granodiorita. Las manifestaciones superficiales de mineralización
consisten de óxidos de cobre, los cuales se presentan en grado
moderado a fuerte, asociados a pequeños cuerpos de brechas,
a fracturas y vetillas. En algunos afloramientos es posible
observar “boxworks” dejados por minerales de calcopirita.
El resto de la zona solamente presenta fracturamiento que va
de fuerte a débil y no existe un brechamiento uniforme dentro
de estas zonas, lo cual explica la escasa mineralización. Otro
tipo de mineralización que se encuentra distribuido notablemente es el conformado por la turmalina en forma de vetillas
o como cuerpos irregulares cementando los fragmentos de
brecha, que se han podido delimitar en las partes superiores de
los dos cerros o lomeríos. En donde existen óxidos de cobre
en mayor abundancia, la turmalina es escasa o viceversa, sin
embargo existen limonitas que dan valores comerciales de
cobre ya que estos no se depositaron en forma de carbonatos
debido a que la turmalina no es favorablemente reactiva, este
fenómeno se observa en aquellos lugares en donde la roca es
menos potásica, silícica y más cálcica.
En términos generales, los carbonatos de cobre representan el 60% del yacimiento, los silicatos el 10% y los
óxidos el 30%. Los minerales distribuidos en las diferentes
zonas y con mayor ocurrencia se muestran en la tabla 1.
Los valores de cobre provienen todos de la calcopirita,
ya que es el mineral de mayor ocurrencia. Los estudios mineragráficos indican que reportan exclusivamente calcopirita y
cantidades insignificantes de pirita (Echávarri, 1972).
La información de los trabajos previos que se ha generado en
el proyecto Malpica por esta y otras empresas a dado lugar a
numerosos cálculos de reservas en diferentes periodos y etapas
de exploración, por esta razón en este trabajo se hablará del
nuevo recurso generado a partir de la última etapa de exploración que se tiene hasta el momento. Es importante mencionar
que la exploración que se realizo a finales del 2011 y principios del 2012 consistió de 4556 metros de barrenación con
Tabla 1. Minerales presentes por zonas
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Rey Eden Carrillo Alcantara
diamante de diámetro HQ, esta barrenación se programó en
los ya mencionados Cerro Pelón y Cerro Túnel. En la figura
5 se muestran todos los barrenos que se han generado para
el proyecto Malpica, al igual que las líneas de sección que se
tomaron en cuenta para el diseño del cuerpo mineral. Hoy en
día es de mucha utilidad usar los Softwares que existen para
facilitar este tipo de trabajos y sobre todo para que se entienda
de una manera más sencilla la forma que tienen los cuerpos
mineralizados. Para realizar este trabajo se utilizó Arc Gis
10, sobre todo para la interpretación de secciones que dieron
lugar a formar los cuerpos mineralizados en el área, que en
este trabajo los nombramos “sólidos de mineral”. Para poder
generar cualquier tipo de información en el software Arc Gis
10 es necesario y muy importante tener una buena base de
35
mineralizados en cada una de las secciones, esto para darle
una forma al cuerpo mineralizado, el cual posteriormente se
convertiría en un sólido. Se utilizaron diferente parámetros
para la interpretación, pero el más común fue usar la mineralización de cobre total que tuviera un valor mayor o igual
que 0.15 % en cada una de las secciones. A continuación se
muestran 2 secciones, una del Cerro Túnel y otra de Cerro
Pelón. Ver las figuras 6 y 7.
A partir de la información de cada una de las secciones se
logró formar el “sólido mineral” del proyecto Malpica con
la ayuda del software MineSight. En la siguiente figura 8
se muestra el resultado final de los sólidos para el depósito,
representando cada uno, una estructura de brecha.
Figura 5. Ubicación de barrenos y secciones transversales con diferentes rumbos.
datos de la barrenación y una buena topografía del lugar. Con
la anterior información bien ordenada y completa se procede
a realizar cualquier dibujo, ya sea en 2 dimensiones o en 3,
gracias a las herramientas con que cuenta el software. En la
figura 5 se muestra también la planta del área en estudio y una
serie de líneas de sección con diferente rumbo, un grupo con
rumbo N 30 E y el otro grupo N 60 W (líneas color azul claro).
Una vez generadas las secciones con rumbo N 30
E y otras con rumbo N 60 W se interpretaron los cuerpos
Los diferentes cálculos del recurso que se han tenido
en este proyecto han sido complementados cada vez mas
y con mayor certidumbre debido a que en la actualidad se
cuenta con diferentes programas de computación que ayudan
a que el factor de error y de riesgo sea mínimo. Para realizar
el cálculo del recurso de este proyecto se utilizaron diferentes
software de apoyo. Para el cálculo final del recurso se utilizo
únicamente el MineSight por ser uno de los más confiables
que se ha estado usando en la compañía. En la modelación
36
Geología y Recurso Mineral del Proyecto Malpica, Municipio de Concordia, Sinaloa
Figura 8. Interpretación del sólido mineral del proyecto Malpica.
Figura 6. Sección con rumbo N60W en Cerro Túnel.
brecha o muy cerca de estas.
Un factor muy importante para la modelación es la
interpolación, en el presente trabajo se utilizaron para el
cálculo de los recursos el método de Inverso a la Distancia al
Cubo, Inverso a la Distancia al Cuadrado, el método de Polígonos y el método de Kriging. Se realizaron dos búsquedas
principales para definir los controles de mayor precisión para
la modelación, tomando en cuenta la variografía resultante
de la información del proyecto. Obtenidos los datos que se
generan después de la interpolación se realizó la clasificación del recurso, obteniendo recursos Medidos, recursos
Indicados y recursos Inferidos, cada uno con los respectivos
parámetros que se muestran a continuación en la tabla 3.
Con estos parámetros establecidos para la clasificación
del recurso se obtuvo el total de recursos medidos, indicados e
inferidos con sus diferentes leyes de corte que van desde 0.00
Tabla 2. Dimensiones para el modelo.
Figura 7. Sección con rumbo N60W en Cerro Pelón.
% de Cu total hasta 1.10 % de Cu Total. A continuación se
detalla en la tabla 4 el recurso total calculado de mineral de
Cobre, Oxido de Cobre y Oro con un Cut Off de 0.30 % Cu.
se utilizan diferentes parámetros para que se genere una muy
confiable información, en este trabajo se empezó por hacer la
separación de las zonas de óxidos, zona de transición y zona
de sulfuros, a cada zona se le proporcionó un código para
realizar la interpolación (ver figura 8). Una vez obtenidos los
modelos de cada zona se realizo el cálculo del recurso de cada
una de las mencionadas zonas. Los límites y las dimensiones
del modelo se muestran en la tabla 2 donde únicamente se
consideran los barrenos que están dentro de las estructuras de
Conclusiones y Recomendaciones
En conclusión el depósito Malpica ha sido evaluado de la
mejor manera posible y se han establecido parámetros de
mucha confianza para la obtención de un buen resultado
en cuanto al recurso nuevo calculado. Cabe mencionar que
los cálculos de recurso realizados con anterioridad son muy
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Rey Eden Carrillo Alcantara
Tabla 3. Parámetros para clasificación del recurso.
Agradecimientos
Agradezco a Grupo México y a sus directivos por la oportunidad y las facilidades que se me han otorgado para realizar
el presente trabajo.
Referencias Bibliográficas
parecidos a este nuevo y por lo tanto se comprueba que tanto
uno como otro cumplen con lo necesario para poder confiar
en la información. La única diferencia que se debe mencionar
es que en este cálculo nuevo interviene la información de
barrenación más reciente que se realizo a finales del 2011 y
principios del 2012.
Tabla 4. Resumen del recurso con Cut off 0.30% Cu del Deposito Malpica.
Se recomienda realizar las pruebas metalúrgicas
necesarias para este depósito y además de un estudio de
factibilidad que de un panorama más amplio para un mejor
aprovechamiento del recurso.
37
Echavárri, Ariel, 1972. Petrografía, mineralogía y alteración en el Proyecto
Malpica, Concordia, Sin. Asarco Mexicana, S.A. Reporte interno de
Grupo México.
Godden, S.J., Giroux, G.H., Zbeetnoff, John, 2009, 2009 Mineral resource
estimate for and preliminary assessment of Malpica Cu-Au (Mo-Ag)
project: Skeena Resources Limited, Technical Report, 183 p.
Servicio Geológico Mexicano, 2003, carta geológico-minera 1:50000
Concordia F13-A36 Sinaloa, Boulevard Felipe Ángeles Km 93.5-4,
Col. Venta Prieta, C.P. 42080, Pachuca, Hgo.
Tellez, J., 2002. Geoquímica del Proyecto Las Fumarolas, Municipio de
Concordia, Sinaloa. Reporte interno de Grupo México 2002.
38
Revisión sobre el origen de los
depósitos de óxidos de
Fe-Ti
y apatito ( nelsonitas ), usos del
Titanio y
sus perspectivas
Revisión sobre el origen de los depósitos de óxidos de Fe-Ti y apatito (nelsonitas),
usos del Titanio y sus perspectivas: Caso de estudio Cd. Victoria, Tamaulipas
Raymundo Casas García1*, Juan Alonso Ramírez Fernández2 y Augusto Antonio Rodríguez Díaz3
1
Posgrado de la Facultad de Ciencias de la Tierra, Universidad Autónoma de Nuevo León
2
Facultad de Ciencias de la Tierra, Universidad Autónoma de Nuevo León
3
Posgrado en Ciencias de la Tierra, Universidad Nacional Autónoma de México
*Email: [email protected]
Resumen
El objetivo de este trabajo es brindar un panorama sobre las hipótesis acerca del origen
de las nelsonitas, mostrar los usos más comunes del titanio y visualizar las perspectivas
de exploración, en particular para el área de Cd. Victoria, Tamaulipas. Las nelsonitas son
rocas compuestas por óxidos de Fe-Ti y apatito, las cuales se han asociado a complejos
proterozoicos anortosíticos. Las hipótesis para la formación de depósitos de óxidos de
Fe-Ti se pueden resumir en dos modelos: 1) inmiscibilidad líquida y 2) por cristalización
fraccionada a partir de un magma silicatado. La denominada suite AMCG (AnortositaMangerita-Charnockita-Granito) está asociada temporal y espacialmente con nelsonitas
y complejos anortosíticos. Entre las unidades litológicas que conforman el basamento
de la Sierra Madre Oriental destaca el Complejo Gneis Novillo del Precámbrico. Estos
ortogneises han sido divididos en: 1) granulitas potásicas y 2) gneises charnockíticos y
metagabros anortosíticos (suite AMCG). Esta suite sirve como roca encajonante para las
nelsonitas. Existen dos mercados principales para el titanio: 1) en la elaboración de
pigmentos (pinturas, papel y plásticos) y 2) como metal (fabricación de motores para
aviones y aplicaciones aeroespaciales). Actualmente, se llevan a cabo investigaciones
mineralógicas, geoquímicas y geocronológicas en las nelsonitas del área de Cd.
Victoria. Las perspectivas para una posible prospección de Ti en la zona no son del todo
alentadoras, debido principalmente a los escasos y poco extensos afloramientos de las
nelsonitas. Sin embargo, se desconoce su proyección hacia el subsuelo.
Abstract
The main goal of this work is to present an overview of the hypothesis on the genesis of
nelsonites, to show the most common uses of titanium and to visualize the exploration
perspectives, particularly for Cd. Victoria, Tamaulipas area. Nelsonites are rocks composed of
Fe-Ti oxides and are associated to anorthosite complexes. The main hypothesis on the formation
of the Fe-Ti oxide ores are: 1) liquid immiscibility and 2) fractional crystallization. There is a
so called AMCG (Anorthosite-Mangerite-Charnockite-Granite) suite, which in turn is associated
to the anorthosite complexes. One outstanding complex in the basement of the Sierra Madre
Oriental is the Precambrian Novillo Gneiss. This complex has been divided into two units: 1)
potassic granulites and 2) an AMCG suite. The latter is the country rock for the nelsonites. Two
principal markets exist for titanium: 1) pigment manufacturing (paints, paper, and plastics) and 2)
titanium metal (jet engines and aerospace applications). Currently, a mineralogical, geochemical
and geochronological investigation is been carried out on nelsonites from Cd. Victoria area.
Perspectives for possible future prospection are not hopeful at all because of the scarse and small
outcrops of nelsonites. However the underground extent is unknown.
Introducción
Las nelsonitas son rocas poco comunes compuestas por óxidos
de Fe-Ti y apatito (e. g. KOLKER, 1982) y forman parte de
un grupo de rocas ricas en Fe-Ti-P, también conocidas como
rocas “FTP” (e. g. MIRMOHAMMADI et al., 2007).Generalmente estas rocas han sido asociadas a complejos proterozoicos
anortosíticos de tipo masivo (e. g. OWENS & DYMEK, 1992;
MORISSET et al., 2010). En México han sido reportados única-
mente tres sitios con exposiciones de nelsonitas: Pluma Hidalgo
y Huitzo, en Oaxaca y Cd. Victoria, en Tamaulipas (ORTEGAGUTIÉRREZ, 1978). Las localidades anteriores corresponden a
afloramientos de rocas precámbricas y sólo la primera tiene actividad minera donde se extrae rutilo de la Mina Tisur (PAULSON,
1964). No obstante, el caso de interés para este trabajo son los
depósitos de Fe-Ti que se encuentran en las cercanías de Cd.
Victoria, Tamaulipas.
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Raymundo Casas García, Juan Alonso Ramírez Fernández y Augusto Antonio Rodríguez Díaz
Localización del área de interés
La ubicación geográfica del área comprende el SW
de Tamaulipas, al W de Cd. Victoria. Geológicamente se
localiza en el Anticlinorio Huizachal-Peregrina (AHP), específicamente en el Cañón Novillo, donde el basamento de la
provincia morfotectónica Sierra Madre Oriental (SMOr) se
encuentra expuesto. La única vía de acceso al cañón es por
medio de un camino de terracería, el cual se ubica en el km
170 de la carretera federal No. 101 (Fig. 1).
Estudios previos
El único trabajo sobre nelsonitas realizado en el área es el
de ORTEGA-GUTIÉRREZ (1978). Este autor describió
petrográficamente a las nelsonitas y encontró asociaciones minerales de ilmenita-apatito-rutilo-magnetita en
texturas granoblásticas homogéneas con granos de 1 mm
en promedio. La ilmenita y el apatito son los minerales
dominantes, con composiciones modales de 60% y 38%,
respectivamente. Además, en este estudio se sugirió un
modelo de inmiscibilidad líquida por diferenciación de
un magma gabro-anortosítico para explicar la génesis de estos
depósitos.
39
Justificación
En virtud de los escasos trabajos previos en la zona de interés, la generación de información petrológica sobre las
nelsonitas es clave para establecer el papel que jugaron dentro de complejos anortosíticos precámbricos y comprender
mejor la evolución geodinámica del basamento del NE de
México. Considerando el aspecto económico, la elaboración
de un modelo petrológico de formación para las nelsonitas es
crucial para tratar de predecir la mineralogía de estos depósitos, los cuales pueden representar una fuente de titanio y
deben ser considerados como área de oportunidad para la geología económica del país.
Objetivo
El objetivo de este trabajo es brindar un panorama general
sobre las hipótesis acerca del origen de las nelsonitas para
tratar de comprender mejor las asociaciones minerales que
se presentan en los depósitos de óxidos de Fe-Ti, además
de mostrar los usos más comunes del titanio y visualizar
sus perspectivas de exploración para el área de Cd. Victoria
en particular.
Figura 1. Localización y vías de acceso al Anticlinorio Huizachal-Peregrina y a sus principales cañones, entre ellos el Cañón Novillo. Se
muestran de manera generalizada las litologías del basamento de la Sierra Madre Oriental. Carb: Carbonífero, Mis: Mississíppico, Pér:
Pérmico, Sil: Silúrico. Mapa modificado de EHRICKE (1998).
Acta
de
Sesiones
Rodolfo Corona Esquivel,
ed .
40
Revisión sobre el origen de los
depósitos de óxidos de
Fe-Ti
ROCAS “FTP” Y ORIGEN DE NELSONITAS
La relación petrológica que existe entre las rocas “FTP”
y rocas anortosíticas (e. g. DYMEK & OWENS, 2001;
MORISSET et al., 2010), supone una evolución geodinámica compleja (DUCHESNE, 1999). A las rocas “FTP”
comúnmente se les encuentra en forma de sills, diques,
capas, vetillas, lentes y cuerpos masivos concordantes y
discordantes (e. g. KOLKER, 1982; McLELLAND et al.,
1994; MIRMOHAMMADI et al., 2007). Las rocas de este
grupo se caracterizan por estar compuestas de proporciones
variables de óxidos de Fe-Ti, apatito, piroxeno y olivino con
o sin minerales accesorios (e. g. sulfuros, espinela hercinítica y biotita; MIRMOHAMMADI et al., 2007; TOLLARI
et al., 2008).
Sin embargo, las rocas “FTP” presentan dos complicaciones principales. La primera es su nomenclatura no
sistematizada. Según MORISSET et al. (2010), diversos
sistemas de clasificación han sido propuestos con base en la
mineralogía del depósito (e. g. magnetita, ilmenita + apatito;
DUCHESNE, 1999) y en la composición de la roca encajonante (e. g. ferrodiorita, anortosita; CORRIVEAU et al.,
2007). La segunda complicación es su petrogénesis. La
controversia persiste sobre el origen de las rocas ricas en
Fe-Ti-P (TOLLARI et al., 2008) y sus depósitos de menas
no-sedimentarios, los cuales también están variablemente
enriquecidos en Cu, Au, U y Elementos de Tierras Raras
(REE, siglas en inglés; e. g. La, Ce, Nd, etc.; CLARK &
KONTAK, 2004).
El estudio petrológico de las rocas “FTP” es de interés
debido a: 1) su potencial como menas de óxidos de Fe-Ti
y apatito (MIRMOHAMMADI et al., 2007; MORISSET
et al., 2010), 2) su inusual composición y paragénesis mineral
comparada con otras rocas ígneas (OWENS & DYMEK,
1992) y 3) a sus restricciones petrogenéticas para algunas
rocas magmáticas encajonantes (MIRMOHAMMADI et al.,
2007).
WATSON (1907) fue el primero en aplicar el término
nelsonita a una serie de diques compuestos aproximadamente de una tercera parte de apatito y dos terceras partes
de óxidos de Fe-Ti, localizados en el condado de Nelson
en Virginia, E.E.U.U. Una característica importante de
las nelsonitas es que muestran en general texturas equigranulares homogéneas, además de texturas específicas
como de exsolución o poikilíticas y no presentan minerales silicatados (DYMEK & OWENS, 2001; TOLLARI
et al., 2008).
Hipótesis de formación para nelsonitas
La evidencia de campo sugiere que numerosos cuerpos
de óxidos de Fe-Ti fueron emplazados como líquidos, lo
y apatito ( nelsonitas ), usos del
Titanio y
sus perspectivas
que indica un origen magmático. Sin embargo, no hay datos
experimentales que concluyan que existen magmas ricos en
óxidos de Fe-Ti (e. g. LINDSLEY, 2003). Las hipótesis para
la formación de depósitos de menas de óxidos de Fe-Ti se
pueden resumir en dos modelos principales (MORISSET
et al., 2010): 1) inmiscibilidad líquida, donde un magma rico
en Fe-Ti-P se separa física y químicamente de otro magma
silicatado durante su enfriamiento (e. g. PHILPOTTS,
1967; KOLKER, 1982; Fig. 2) y 2) por cristalización fraccionada a partir de un magma silicatado, saturación en
minerales de óxidos y una subsecuente acumulación de éstos
(e. g. DYMEK & OWENS, 2001; Fig. 3).
PHILPOTTS (1967) dio apoyo a la idea de que las
nelsonitas son el producto de la cristalización de un líquido
inmiscible en coexistencia con otro de composición diorítica
y generados por diferenciación de un magma gabroide. Este
autor demostró que la abundancia de fósforo ayuda a segregar
y fluidificar un magma rico en Fe. Cabe destacar que hasta la
fecha no se han podido generar experimentalmente líquidos
con óxidos de Fe-Ti (LINDSLEY, 2003). Aunado a esto, el
Figura 2. Modelo esquemático que ilustra la formación de nelsonitas
(magma rico en Fe-Ti-P) por medio de procesos de inmiscibilidad
líquida.
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Raymundo Casas García, Juan Alonso Ramírez Fernández y Augusto Antonio Rodríguez Díaz
41
Figura 3. Modelo esquemático para la generación de nelsonitas por medio de procesos de cristalización
fraccionada. Modificado de TOLLARI et al. (2008). t: tiempo.
modelo de la inmiscibilidad líquida no apoya la saturación
temprana de óxidos de Fe-Ti.
Por otra parte, BATEMAN (1951) consideró la cristalización
fraccionada como el proceso de la diferenciación magmática
causante de la consolidación de minerales residuales ricos
en fierro, a partir de un magma de composición gabroide.
Estudios experimentales recientes han demostrado que el
apatito y los óxidos de Fe-Ti pueden cristalizar de un magma
máfico que ha experimentado cristalización fraccionada.
Acta
de
Sesiones
Sin embargo, estos experimentos han generado asociaciones que no corresponden con nelsonitas sensu stricto
(i. e. gabro-noritas y troctolitas; TOLLARI et al., 2008).
Rocas asociadas con las nelsonitas: suite AMCG
Debido a que las nelsonitas generalmente aparecen dentro de
complejos anortosíticos, las rocas relacionadas a estos últimos
son de especial interés. La anortosita es una roca plutónica
que consiste de plagioclasa (>90%; labradorita-anortita) y
es considerada roca gabróica. Típicamente posee relaciones
Rodolfo Corona Esquivel,
ed .
42
Revisión sobre el origen de los
depósitos de óxidos de
Fe-Ti
iniciales bajas de 87Sr/86Sr (0.703 – 0.706), lo que indica una
fuente del Manto (Le MAITRE, 1989; HALL, 1996; GILL,
2010). La charnockita es un término aplicado para cualquier
granito (con cuarzo y feldespato alcalino) de hiperstena
(ortopiroxeno). La denominada serie de las charnockitas
abarca diversos miembros (Le MAITRE, 1989), entre
ellos la mangerita (miembro intermedio) que destaca por su
alto contenido de álcalis y Fe, además de su baja concentración de Si (HALL, 1996).
Debido a que las rocas anteriores son comagmáticas,
éstas conforman la denominada suite AMCG (AnortositaMangerita-Charnockita-Granito), la cual se asocia temporal
y espacialmente con las nelsonitas. Se sugiere que la formación de esta suite comagmática es a través de fusión parcial
de la corteza inferior (LONGHI et al., 1999).
y apatito ( nelsonitas ), usos del
Titanio y
sus perspectivas
CAMERON et al. (2004), basados en relaciones de campo
y geocronología U-Pb, dividieron los ortogneises en
dos grupos: 1) granulitas potásicas (gneis granítico) que
posteriormente serían migmatizadas y 2) gneises charnockíticos y metagabros anortosíticos que corresponden a
una suite AMCG (TRAINOR et al., 2011). Es precisamente
NELSONITAS EN EL BASAMENTO DE LA SMOr
Estratigrafía proterozoica del basamento de la Sierra Madre
Oriental
La Sierra Madre Oriental (SMOr) es una unidad fisiográfica
producto del levantamiento y deformación de rocas principalmente mesozoicas durante la Orogenia Laramide en el
Eoceno tardío (EGUILUZ DE ANTUÑANO et al., 2000).
La única localidad que expone el basamento precámbrico de
la SMOr es el Anticlinorio Huizachal-Peregrina (AHP) al W
de Cd. Victoria, Tamps. El caleidoscopio de litologías que
conforma el basamento de la SMOr puede ser dividido en
cuatro grandes unidades: 1) el Complejo Gneis Novillo, 2)
Esquisto Granjeno, 3) la unidad Tonalita Peregrina y 4) una
secuencia sedimentaria paleozoica con edades que van del
Silúrico al Pérmico.
El Gneis Novillo es la unidad más antigua del basamento
(~1 Ga) y posee una estructura predominantemente bandeada.
Las bandas están formadas por capas alternantes claras y
obscuras. Las capas claras están compuestas por cuarzos y feldespatos; mientras que, las obscuras son ricas en piroxenos y granates
(ORTEGA-GUTIÉRREZ, 1978; COSSÍO-TORRES, 1988;
RAMÍREZ-RAMÍREZ, 1992). En el Cañón Novillo, el gneis ha sido
dividido en tres litologías principales por ORTEGA-GUTIÉRREZ
(1978) como sigue: 1) ortogneis bandeado, 2) meta-anortosita
y 3) nelsonita. El ortogneis fue formado a partir de un cuerpo
gabroide-anortosítico, lo cual está ligado con el origen de la anortosita, la cual fue posteriormente metamorfizada. La génesis de
la nelsonita contempla un proceso de inmiscibilidad líquida
por diferenciación de un magma gabroide-anortosítico original
(Fig. 4). También se deben mencionar los diques máficos
que cortan a los gneises, los cuales pueden ser divididos en
dos generaciones: 1) pre-metamórficos y 2) pos-metamórficos
(CASAS-GARCÍA, 2012).
Figura 4. Textura granoblástica de las nelsonitas (óxidos de Fe-Ti y apatito)
del Gneis Novillo. Ap: apatito, Ilm: ilmenita. Nicoles cruzados, objetivo 4x.
esta suite la que sirve como roca encajonante para las nelsonitas que ocurren en el Cañón Novillo.
USOS DEL TITANIO Y PERSPECTIVAS PARA EL
ÁREA DE INTERÉS
Usos del Ti
El titanio tiene muchas ventajas sobre otros metales, e. g.
posee alta resistencia a la corrosión, insensibilidad magnética, alto punto de fusión, baja conductividad térmica,
bajo coeficiente de expansión, alta resistividad eléctrica y
sus compuestos no son tóxicos. Éstos, a su vez, encuentran
aplicación en el campo de la aeronáutica, la industria
química, en la nanotecnología, en el sector salud y en
la industria metalúrgica. Existen dos mercados principales
para el titanio: 1) en la elaboración de pigmentos y 2) como
metal (GARNAR & STANAWAY, 1994; DILL, 2010).
El principal uso del titanio es para la producción
de pigmentos. El rutilo es usado para la fabricación de
pinturas, plásticos, tinta para impresión y cosméticos. Con
la anatasa (TiO2; un polimorfo del rutilo) se manufactura papel, textiles, jabones y productos farmacéuticos. La
elaboración de pigmentos tiene como principales destinos
las pinturas, el papel y los plásticos (FORCE, 1991;
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Raymundo Casas García, Juan Alonso Ramírez Fernández y Augusto Antonio Rodríguez Díaz
GARNAR & STANAWAY, 1994; DILL, 2010). En cuanto
al titanio como metal, éste se emplea principalmente para la
fabricación de motores para aviones, en diversas aplicaciones
aeroespaciales y en estructuras de aeronaves en general
(GARNAR & STANAWAY, 1994).
Perspectivas para la exploración de Ti en el AHP
Las nelsonitas constituyen una fuente importante de
titanio (DARLING & FLORENCE, 1995). El titanio
se ubica como el noveno elemento más abundante en la
corteza terrestre (0.86% de Ti, o bien 1.4% de TiO2; TUREKIAN, 1977). Éste se presenta en minerales del grupo de los
óxidos y silicatos presentes en rocas metamórficas, ígneas y
sedimentarias, aunque únicamente los óxidos de Ti poseen
valor económico (FORCE, 1991).
Los mayores depósitos de titanio del mundo se encuentran asociados a complejos anortosíticos (VILLANOVA
et al., 2009) donde el principal tipo de mineralización son los
depósitos de óxidos de Fe-Ti (CHARLIER et al., 2008). En
algunas regiones, el metamorfismo relacionado con eventos
corticales mayores han transformado las rocas con ilmenita
(FeTiO3) a rocas con rutilo (TiO2). Debido a que el rutilo
es más valioso que la ilmenita, la ocurrencia de estos procesos
tienen una importancia económica (KORNELIUSSEN, 2003).
Actualmente, se lleva a cabo una investigación mineralógica, geoquímica y geocronológica en las nelsonitas del
AHP. Estos estudios tienen como finalidad determinar los
procesos que llevaron a la generación de los depósitos de
óxidos de Fe-Ti y apatito, además de establecer sus asociaciones minerales (posibles menas de Ti) y estimar una edad
para la formación de estos cuerpos mineralizados. Las perspectivas para una posible prospección de Ti en la zona no son
del todo alentadoras, debido principalmente a los escasos y
poco extensos afloramientos de las nelsonitas. Cabe mencionar
que no se cuenta con información acerca de la distribución
de estos cuerpos a profundidad. Sin embargo, estos estudios
pretenden marcar una pauta en cuanto a la investigación sobre
la génesis de este tipo de depósitos en México.
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Genaro de la Rosa Rodríguez, Noé Piedad Sánchez, Luciano Hernández Noriega, Francisco De La O Burrola
45
Indices Paleoambientales del Carbón de la Formación San Carlos, Ojinaga,
Chihuahua, Norte de México
Genaro de la Rosa-Rodríguez1*, Noé Piedad-Sánchez2, Luciano Hernández-Noriega1, Francisco De La O-Burrola1
Dirección Minerales Energéticos. Servicio Geológico Mexicano. Blvd. Felipe Ángeles km 93.50-4, Col. Venta Prieta, C.P.
42080, Pachuca, Hidalgo, México. Teléfono: (771) 7114266.
2
Área de recursos minerales y energéticos, CA Ciencia e Ingeniería de los Materiales, Facultad de Metalurgia, DES Ciencias
Extractivas, Unidad Norte, Universidad Autónoma de Coahuila, Carretera 57 km 5, C.P. 25710,
Monclova, Coahuila de Zaragoza.
*Email: [email protected]
1
1. Resumen
Una secuencia litológica formada por arenisca arcillosa, lutita carbonosa, lutita negra y lutita
arenosa se reporta para la Formación San Carlos (Ojinaga, Chih.). Capas delgadas de carbón
se presentan en la parte superior de la secuencia estudiada.
Los resultados del estudio de análisis maceral para las capas de carbón presentes en
la Formación San Carlos, muestran predominancia del grupo de la Vitrinita, confirmando un
kerógeno tipo III, sugiriendo un ambiente de depósito tipo ciénega, con Resinita, Esporinita
y Cutinita, como relictos de plantas superiores.
Los índices macerales TPI y GI aplicados a las capas de carbón estudiadas de la
Formación San Carlos, indican una variación de las condiciones de depósito, de límnicas
a límnica-telmáticas, en un ambiente transicional a ciénega, mientras que los índices GWI
y VI, apuntan a condiciones principalmente reotróficas, límnicas a ciénega inundada, con
vegetación herbácea en el depósito.
El paleoambiente de las capas de carbón de la Formación San Carlos, por su
contenido maceral, es congruente con la litología presente en el área estudiada, confirmando
su carácter de potencial roca generadora de gas asociado a carbón.
2. Abstract
A lithological sequence consists of clayey sandstone, carbonaceous shale, black shale and sandy
shale and is reported at the San Carlos Formation (Ojinaga, Chih.). Coal thin layers are outcroped
in the top of the studied sequence.
The maceral analysis results for coal seams from San Carlos Formation, show
predominance of Vitrinite group, confirming a Type III kerogen, and by suggesting a swamp type
depositional environment, with Resinite, Cutinite and Esporinite as relict of higher plants.
The TPI and GI maceral index, applied to coal seams studied from San Carlos
Formation, indicate a variation of the deposition conditions of limnic to limnic-telmatics, in a
transitional to swamp environment, while rates GWI and VI, show mainly rheotrophics, limnic to
flooded marsh conditions, with herbaceous vegetation in the deposit.
The paleoenvironment of coalbed from San Carlos Formation, by maceral content, is
consistent with the lithology present in the studied area, confirming its potential source rock
character to gas coal.
3. Introducción
El área de estudio se ubica en la porción noreste del estado
de Chihuahua, comprende un área aproximada de 1 074
km2, al noreste de la ciudad de Chihuahua y en la cercanía
de la ciudad de Ojinaga, Chih. El acceso principal está representado por tres carreteras estatales: La primera enlaza a
la capital del estado y pasa por Cd. Aldama y Coyame. La
segunda es de cuota y parte del poblado Placer de Guadalupe
y termina en la cercanía del Potrero del Llano (La Mula), y
esta converge con la tercera que comunica Ojinaga con Cd.
Camargo (Figura 1).
Acta
de
La presencia de mineral de carbón en el área es conocida desde 1900 (Vaughan, 1900) y referida en diversas
publicaciones tales como las de Adkins (1932) y Maxwell y
Dietrich (1965).
Para este estudio, derivado de los trabajos y observaciones geológicas de campo realizadas en el área de Ojinaga,
se confirmó, por medio de secciones geológicas, que el
carbón estudiado está contenido en las rocas de la Formación San Carlos de edad Coniaciano-Santoniano (Figura 2),
la cual localmente está constituida de arenisca, limolita café
amarillento, así como mantos de carbón.
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
46
Indices Paleoambientales del Carbón de la Formación San Carlos, Ojinaga, Chihuahua, Norte
de
México.
La región de estudio geológicamente se localiza en la
porción sureste de la Cuenca Sedimentaria de Chihuahua,
específicamente en la Subcuenca de Ojinaga, constituida por
rocas sedimentarias del Cretácico Superior y rocas volcánicas del Terciario.
En la región de estudio se reporta una secuencia litológica
formada por arenisca arcillosa, lutita carbonosa, lutita negra y
lutita arenosa. Hacia la parte superior de la secuencia se presentan
intercalaciones de capas de carbón que han sido consideradas
como pertenecientes a la facies marina de la Formación Aguja,
del Campaniano Inferior, que se correlaciona con la Formación
San Carlos (Adkins, 1932; Maxwell y Dietrich, 1965).
Figura 2. Columna geológica general del área de estudio.
Figura 1. Localización del área de estudio en el área de Ojinaga,
Chihuahua, México, mostrando los puntos de muestreo.
Algunos autores como Wolleben (1965) y Cabrera et
al. (1984), restringen el alcance estratigráfico de la Formación San Carlos, y consideran que los mantos de carbón
se presentan en la parte inferior de la Formación Picachos
(Campaniano Superior) del oeste de Chihuahua (Vivar,
1925). Alcántara-Díaz y Camacho-Vázquez (1977) estiman
que los mantos y capas de carbón se encuentran dentro de
la base de la Formación Aguja Continental del Campaniano
Superior (Adkins, 1932; Maxwell y Dietrich, 1965; Vaughan,
1900; Wolleben, 1965; Cabrera et al., 1984).
Flores-Galicia y Gómez-Landeta (1982), erróneamente, tal vez por algunas características deltaicas de la
litología presente en el área de estudio, prefieren emplear
la nomenclatura utilizada en la Región Carbonífera de
Coahuila, y ubican a las capas de carbón en la Formación
Olmos de edad Maestrichtiano.
Los mantos de carbón se encuentran dentro de los
primeros 40 - 60 metros de la base de la Formación San
Carlos (Figura 3A), y se componen de carbón de tipo subbituminoso y vítrico de hasta un metro y medio de espesor,
expuesto como laminillas y pequeños nódulos de carbón
con intercalaciones de limolita color marrón. Suprayaciendo
al carbón, aparece generalmente limolita café amarillo
y arenisca café claro de grano medio, e infrayaciendo se
encuentran intercalaciones de areniscas de grano medio con
limolita guinda con contenido de materia orgánica (Figuras
3B, 3C y 3D).
La base se caracteriza por un cambio transicional con
la Formación Ojinaga, representada por la intercalación de
arenisca con lutita negra, así como la presencia de un nivel
de coquina con fragmentos de conchas de bivalvos (Figura
4). El espesor varía de una localidad a otra, siendo desde 20
cm hasta 1.5 metros.
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Genaro de la Rosa Rodríguez, Noé Piedad Sánchez, Luciano Hernández Noriega, Francisco De La O Burrola
A
Limolita
47
B
Formación San Carlos
Carbón
Arenisca
C
D
Figura 3. A) Panorámica del área de estudio; B) Manto de carbón con ligero echado al NE; C) Mantos de
carbón con intercalaciones de limolita; y D) Detalle del carbón.
En el área descrita no existen antecedentes de estudios
relacionados al análisis maceral del carbón de la Formación San Carlos, por lo que en este trabajo el objetivo es
determinar el conteo maceral de muestras de afloramientos
de carbón de dicha formación, con el objetivo de proporcionar una interpretación del ambiente de depósito local
con apoyo de diagramas paleoambientales y facies con la
finalidad de coadyuvar a la delimitación, interpretación, y
posterior evaluación del potencial como roca generadora de
gas en la región.
Figura 4. Sección esquemática de la estratigrafía local de la Formación San
Carlos, con una litología relacionada a un ambiente transicional. Nótese que
la capa de carbón representa condiciones especiales del ambiente transicional,
como la ciénega, en función del tipo de vegetación cretácica.
Acta
de
4. Metodología
Con la finalidad de precisar el contexto geológico que
permita determinar el ambiente de depósito del carbón del
área de Ojinaga, la metodología aplicada en el presente
trabajo consistió principalmente en:
4.1 Recopilación de Información. Las fuentes de información fueron diversas, entre las que destacan el Servicio
Geológico Mexicano, Universidad Nacional Autónoma
de México, Instituto Politécnico Nacional, Petróleos
Mexicanos, Instituto Mexicano del Petróleo, Asociación
Mexicana de Geólogos Petroleros, así como distintas
revistas, boletines, páginas de internet nacionales y extranjeras (e.g., United States Geological Survey, USGS).
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
48
Indices Paleoambientales del Carbón de la Formación San Carlos, Ojinaga, Chihuahua, Norte
4.2. Análisis e Interpretación de la Información. Esta actividad
está enfocada esencialmente a seleccionar la información
técnica básica para conocer las condiciones geológicas de
superficie y subsuelo, especialmente para poder realizar una
interpretación más precisa de los factores que intervienen en
el modelado numérico de la cuenca para cumplir el objetivo
que se pretende.
4.3 Trabajo de Campo. Está enfocado al cubrimiento con
geología regional y de semidetalle, a la identificación de la
columna estratigráfica y la verificación de estructuras, así
como la toma de muestras de carbón, elaborándose para ello
secciones geológicas y secciones estratigráficas medidas. El
muestreo se llevó a cabo en afloramientos de carbón (Figura
5), basándose en criterios estratigráficos, sedimentológicos y
estructurales, lo anterior con el objetivo de obtener parámetros geoquímicos que permitan identificar las condiciones de
ambiente de depósito del carbón.
Figura 5. Recolección de muestra de carbón de la Formación San Carlos en
el área de Ojinaga, Chihuahua.
de
México.
4.4 Análisis de la muestra. El conteo maceral se efectuó en el
laboratorio del Centro Experimental Chihuahua del SGM. Se
realizó con un microscopio óptico LEICA DM4500P acoplado
a un espectrómetro TIDAS CCD con luz monocromática
ajustada a 546 nanómetros (Figura 6), aplicando luz blanca
reflejada de una lámpara de halógeno a la superficie de la
muestra pulida (briqueta), observándola y haciendo un barrido
sistemático con un objetivo de 50x de inmersión de aceite e
índice de refracción n=1.518, siguiendo la Norma ISO 7404-3,
2009 y la clasificación maceral del Sistema ICCP 1994 (1998,
2001) para diferenciar cada uno de los macerales en base a sus
propiedades ópticas y características petrográficas.
4.5 Interpretación de resultados. Se hace a partir de los
diagramas paleoambientales y facies de los índices petrográficos para proporcionar una interpretación del ambiente de
depósito del carbón.
5. Resultados
El conteo maceral define el porcentaje de los grupos constituyentes del carbón, siendo los principales: vitrinita, inertinita
y liptinita. Adicionalmente proporcionan información sobre
el medio de depósito y origen de la materia orgánica antes de
su transformación a carbón.
En todas las muestras se observa que el grupo dominante es
el de la vitrinita (43.95 – 88-89 %vol), seguido por el grupo
de la inertinita (1.28 – 41.70 %vol), mientras que el de la
liptinita (7.16 – 20.37 %vol) se presenta en proporciones más
reducidas (Tabla 1).
El grupo de la vitrinita se observó frecuentemente en partículas de conservadas a degradadas y de aspecto heterogéneo.
El subgrupo de la Detrovitrinita, se encuentra representado principalmente de Colodetrinita y la Vitrodetrinita. El
subgrupo de la Telovitrinita se caracteriza por la presencia
de Colotelinita (Figura 7A), y muy escasa Telinita (Figura
7B), y del subgrupo de la Gelovitrinita, solo la corpogelinita,
ocasionalmente, fue reconocida.
El maceral más abundante del grupo de la Inertinita, fue
la Inertodetrinita (Figura 7C), en proporciones menores se
observa la Semifusinita (Figura 7D), la Fusinita (Figura 7E),
Figura 6. Microscopio Óptico y barrido sistemático de la briqueta.
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Genaro de la Rosa Rodríguez, Noé Piedad Sánchez, Luciano Hernández Noriega, Francisco De La O Burrola
la Funginita de tipo Esclerotinita, la Secrenita y la Macrinita.
El grupo de la liptinita lo representan la resinita, predominante en este grupo, la esporinita y la cutinita (Figura 7F) que
normalmente se encuentran asociadas a la vitrinita e incrustadas en la materia mineral (Figuras 7C y 7F).
La materia mineral se detectó en todas las muestras y es muy
abundante (10.80 – 84.40 %vol) (Tabla 1). Está constituida
principalmente por arcillas rellenando cavidades celulares e
intercalándose entre los macerales del carbón. Los carbonatos
son frecuentemente visibles, la pirita (FeS2) es muy escasa
y aparece en forma de agregados framboidales o rellenando
grietas, y la hematita (Fe2O3) aparece con signos de alteración.
a
b
c
d
e
f
49
describir algunas de las características genéticas de carbón
(por ejemplo, Diessel, 1986, 1992; Calder et al., 1991;
Kalkreuth et al., 1991; Lamberson et al., 1991; Diessel y
Gammidge,1998; Singh y Singh, 2000; Gmur y Kwieciñska,
2002; Kalaitzidis, 2004; Guatame y Sarmiento, 2004).
El índice de preservación de tejidos (TPI) y el índice de
gelificación (GI), propuestos por Diessel (1992), así como
el índice de influencia de las aguas subterráneas (GWI) y
el índice de vegetación (VI) propuestos por Calder et al.
(1991), se han utilizado para evaluar el paleoambiente sedimentario. El TPI es un indicador del grado de conservación
del tejido orgánico en la paleociénega, así como una función
de la contribución de la vegetación arbórea a la formación de
turba, y el GI refleja la homogeneización (gelificación) de la
materia orgánica (Diessel, 1986, 1992). En tanto, el GWI y el
VI son indicadores de las condiciones hidrológicas y la naturaleza de la vegetación formadora de turba, respectivamente
(Calder et al., 1991).
De acuerdo con el contenido maceral en las muestras
analizadas se determinaron los valores para los Índices
Petrográficos, los cuales se grafican con el fin de indicar el
medio ambiente en el que se depositaron y las condiciones
físico-químicas que intervinieron durante la depositación de
la turba.
El TPI (Diessel, 1986, 1992) hace hincapié en el grado de
preservación contra el grado de destrucción de tejidos, y se
calcula mediante la siguiente fórmula:
El GI (Diessel, 1986, 1992), da indicios de las condiciones
de la sequedad relativa de la formación de la turba, con un
alto GI indicando condiciones húmedas. Se calcula mediante
la siguiente fórmula:
Figura 7. Microfotografías del carbón de Ojinaga (Luz blanca reflejada,
objetivo 50x): (A) Colotelinita, (B) Telinita, (C) Inertodetrinita asociada a
vitrinita y materia mineral, (D) Semifusinita con fragmentos de vitrinita, (E)
Fusinita, (F) Cutinita con asociación de vitrinita y materia mineral.
5.1 Condiciones paleosedimentarias y facies del carbón
Una evaluación completa del ambiente de depósito del
carbón tiene que proporcionar datos para la hidrología
(Moore, 1986), y el régimen tectónico del área, así como
para las condiciones climáticas que afectaron la acumulación de la turba. Se piensa que el ambiente de deposición
de carbón puede ser evaluado a través de la presencia o
ausencia de ciertos macerales (Teichmüller, 1989) y, por
lo tanto, los índices de macerales se aplicaron con el fin de
Acta
de
El VI (Calder et al., 1991) es un parámetro que se determina
por los contrastes de macerales de afinidad herbácea con los
de afinidad acuática, con un alto VI indicando una turbera
boscosa. La modificación de la fórmula de Gmur y Kwieciñska (2002) se utilizó en este trabajo, porque representa la
relación verdadera de la vitrinita sin estructura y la materia
mineral sobre la vitrinita con estructura:
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
50
Indices Paleoambientales del Carbón de la Formación San Carlos, Ojinaga, Chihuahua, Norte
El GWI (Calder et al., 1991) expresa la relación entre componentes gelificados y oxidados reflejando el nivel freático relativo
del agua durante la formación de la turba y se determina, así:
En este estudio, los valores de TPI varían de 0.13 a 0.83
(Tabla 1) indicando una preservación de la materia orgánica baja, relacionada a plantas herbáceas y probablemente
influencia marina en la turba (Diessel, 1992). Los valores de
GI varían en un rango de 1.07 a 64, sugiriendo condiciones
húmedas que varían de límnicas a límnica-telmáticas, en un
ambiente transicional a ciénega (Figura 8). Los valores GWI
ubicados en un rango de 2.21 a 53.38, y el VI con valores
de 0.42 a 3.69, indican condiciones principalmente reotróficas, límnicas a ciénega inundada, con afinidad a vegetación
herbácea (Figura 9).
de
México.
El diagrama ternario propuesto por Mukhopadhyay (1989)
proporciona información general para el tipo de vegetación
dominante en la paleociénega y los procesos óxicos - anóxicos
que prevalecieron durante la acumulación de turba. Los
resultados de las muestras de carbón se proyectan al centro
de diagrama y entre el vértice A y B (Figura 10). Esto sugiere
que una parte del carbón de Ojinaga se derivó de una ciénega
con vegetación de tipo juncos o carrizos, con incremento en
la maceración y actividad bacteriana, y acumulado en condiciones relativamente húmedas. Se observa una variación del
nivel freático que era moderadamente alto en muestras con
escasa presencia de Inertinita (Tabla 2; F-65, JH-97, JH-190),
por otro lado, las muestras JH-155, JH-154, JH-124, JH-112,
F-64 y F-66, presentan porcentajes moderadamente altos
de macerales del grupo de la Inertinita, sugiriendo mayores
condiciones oxidantes en su depósito.
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Genaro de la Rosa Rodríguez, Noé Piedad Sánchez, Luciano Hernández Noriega, Francisco De La O Burrola
Figura 8. Diagrama de facies del carbón de la Formación San Carlos,
obtenido a partir de los índices petrográficos TPI vs GI, propuesto por
Diessel (1986).
Figura 9. Diagrama de paleoambientes de la turbera para los carbones
analizados de la Formación San Carlos según los índices petrográficos VI vs
GWI (Adaptado de Calder et al., 1993; Singh & Singh, 2000).
Acta
de
51
6. Conclusiones
Las capas de carbón presentes en la Formación San Carlos,
muestran predominancia del grupo de la Vitrinita, confirmando un kerógeno tipo III para su materia orgánica, y se
depositaron principalmente en un ambiente de ciénega, con
Resinita, Esporinita y Cutinita como indicadores de plantas
superiores.
Los índices TPI y GI indican una variación de las
condiciones de depósito para las capas de carbón de la
Formación San Carlos, de límnicas a límnica-telmáticas, en
un ambiente transicional a ciénega, mientras que los índices
GWI y VI, determinan condiciones principalmente reotróficas, límnicas a ciénega inundada, con afinidad a vegetación
herbácea (juncos o carrizos) en el depósito de las capas de
carbón estudiadas.
Figura 10. Diagrama ternario del carbón de la Formación San Carlos
(Adaptado de Mukhopadhyay, 1989).
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
52
Indices Paleoambientales del Carbón de la Formación San Carlos, Ojinaga, Chihuahua, Norte
El paleoambiente de depósito indicado por el contenido
maceral para las capas de carbón de la Formación San Carlos
es congruente con la litología presente en el área estudiada,
confirmando su carácter de potencial roca generadora de gas
asociado a carbón.
7. Agradecimientos
Los autores agradecen al Ing. Raúl Cruz Ríos Director
General del Servicio Geológico Mexicano por su apoyo
para la realización y difusión de este trabajo, así como a los
colegas que en diversas ocasiones apoyaron el trabajo de
campo y laboratorio.
8. Referencias Bibliográficas
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AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
53
Díaz Santos Antonio
Hidrogeoquímica Aplicada a Exploración Minera
en la Asignación Tauro, Chihuahua
Díaz Santos Antonio
Servicio Geológico Mexicano. Boulevard Felipe Ángeles Km. 93.50-4.
Colonia Venta Prieta. Pachuca, Hidalgo. C. P. 42080. Teléfono (01) (771) 2117969.
Email: [email protected]
Resumen
La búsqueda de yacimientos minerales requiere la integración de técnicas diversas que
brinden mayor certidumbre a los resultados y toma de decisiones. En ese sentido el Servicio
Geológico Mexicano, por conducto de la Gerencia de Hidrogeología y Geología Ambiental,
desarrolló una metodología de trabajo que considera la aplicación de hidrogeoquímica como
una guía en la exploración minera.
La Hidrogeoquímica aplicada a la exploración minera considera el intercambio
iónico entre el agua subterránea y el medio geológico por donde esta circula, además de
factores climáticos, existencia de aprovechamientos hidráulicos, condiciones topográficas
y de fracturamiento de las rocas, direcciones y sistemas de flujo subterráneo, parámetros
físicos y químicos del agua, uso de elementos guía, entre otros aspectos de interés.
La Asignación Minera Tauro (AMT) se ubica al suroeste del Estado de Chihuahua,
en el municipio de Nonoava, cubre una superficie de 27.3 hectáreas y está enmarcada entre
las coordenadas UTM 334950 a 350950 de longitud oeste y 3031200 a 3049195 de latitud
norte.
En la zona afloran diferentes unidades litológicas, se observa un basamento
Cretácico representado por una secuencia de rocas andesíticas, dacitas y brechas, a su vez
está cubierto por una secuencia vulcanosedimentaria constituida por areniscas, lomonitas y
tobas rioliticas. Intrusionando a esta secuencia se observa un pórfido cuarzomonzonitico, el
cual a su vez es intrusionado por un pórfido riolítico que dio origen a una serie de eventos
hidrotermales generando extensas zonas con alteraciones de tipo argílica, argílica avanzada,
propilítica y silicificación. Estructuralmente destaca la presencia de una serie de fallas
orientadas preferentemente noroeste-sureste y desplazadas por fallas de rumbo norestesuroeste.
Con fines de aplicación del método hidrogeoquímico en la AMT fueron tomadas
52 muestras de agua, de las cuales 35 se tomaron en manantiales, 9 en norias, 6 en pozos
y 2 en cuerpos de agua superficial. En forma paralela se llevaron a cabo actividades de
campo relacionadas con verificación hidrogeológica de las diferentes unidades litológicas
que afloran en la región, estableciendo así su permeabilidad en forma cualitativa.
A partir de la interpretación hidrogeológica e hidrogeoquímica, además de la
interacción de con el marco geológico local, destacan los siguientes puntos: i) se establece
la presencia de sistemas de flujo local e intermedio, ii) se identifican familias de agua de
tipo bicarbonatada-cálcica-magnésica y bicarbonatada-sódica, iii) se determina que existe
intercambio iónico entre el agua subterránea y el medio geológico por donde circula.
Una vez aplicado el método hidrogeoquímico como guía en la exploración minera, se
determinan al menos 18 microcuencas de interés, de entre las cuales sobresalen dos: i)
zona manzanillas, con evidencia hidrogeoquímica de cuerpos de oro y plata representados
por la asociación mineralógica As+Co+Mn+Se, ii) zona cobre, se trata de evidencia
hidrogeoquímica de una posible zona de enriquecimiento supergénico evidenciada por la
asociación mineralógica As+Cu+Pb+Ni.
Con la finalidad de complementar los resultados de la hidrogeoquímica fue aplicada la
técnica que considera la biogeoquímica en la exploración minera, con lo cual fue posible
dar seguimiento a la posible zona de enriquecimiento supergénico hasta la zona de valle
donde se localiza la comunidad de Nonoava.
Abstract
The search for mineral deposits requires the integration of different techniques that provide greater
certainty to the results and decision making. In this sense, the Servicio Geológico Mexicano,
Acta
de
Sesiones
Rodolfo Corona Esquivel,
ed .
54
Hidrogeoquímica Aplicada a Exploración Minera en la Asignación Tauro, Chihuahua.
through the management of Hydrogeology and Environmental Geology, developed a methodology
that considers the application of hydrogeochemical as a guide in mineral exploration.
The Hydrogeochemistry applied to mineral exploration considers the ion exchange
between the groundwater and the geological environment through which it flows, in addition
to climatic factors, existing use of water, topography and fracturing of rocks, directions and
groundwater flow systems, physical and chemical parameters of water, use of guide elements,
among other things of interest.
The Tauro’s Mining Allotment (AMT) is located southwest Chihuahua, in the
municipality (town) of Nonoava, covers an area of 27.3 hectares and is framed between the UTM
coordinates 334950-350950 W and 3031200-3049195 north latitude.
In this area outcrop different lithological units, there is a Cretaceous basement
represented by a sequence of andesitic, dacitic and gaps, in turn is covered by a sequence of
vulcanosedimentary consisting of sandstones, lomonitas and rhyolitic tuffs. Intruding this
sequence is observed cuarzomonzonitico porphyry, which in turn is intruded by rhyolite porphyry
that gave rise to a series of events generating extensive hydrothermal alteration zones of argillic
type, advanced argillic, propylitic and silicification. Structurally highlights the presence of a series
of faults trending preferably northwest-southeast and displaced by northeast-southwest faults.
For purposes of implementing the AMT hydrogeochemical method 52 samples of water
were taken, of which 35 were taken into springs, 9 in waterwheels, 6 in wells and 2 in surface
water bodies. Parallel, field activities were conducted related with hydrogeological testing of
different lithological units that outcrop in the region, establishing its permeability qualitatively.
From hydrogeological and hydrochemical interpretation, besides the interaction with
the local geological frame, highlight the following points: i) establishing the presence of local and
intermediate flow systems, ii) are identified water families type bicarbonate- calcium- magnesium
and sodium bicarbonate, iii) it is determined that there is ion exchange between the groundwater
and the geological environment where it circulates.
Once applied the hidrogeochemical method as a guide in mineral exploration, are
determined at least 24 watersheds of interest, among which two stand out: i) Manzanillas Area
with hydrogeochemical evidence of gold and silver bodies represented by the Mineralogical
Association As + Co + Mn + Se, ii) Copper Area, this is evidence of a possible hydrochemical
supergene enrichment zone evidenced by mineralogical association As + Cu + Pb + Ni.
In order to complement the results of the hydrogeochemical it was applied the technique
that considered the biogeochemistry in mineral exploration, with which it was possible to monitor
the possible supergene enrichment zone to the valley area where the community of Nonoava is
located.
Introducción
Durante el segundo semestre del año 2011 el Servicio Geológico Mexicano, a través de su Gerencia de Hidrogeología
y Geología Ambiental, crea su metodología para utilizar la
Hidrogeoquímica como Guía en la Exploración Minera. En
el año 2012 y durante la fase de aplicación, la Gerencia Norte
del Servicio Geológico Mexicano solicita utilizar dicha
herramienta en la Asignación Minera Tauro (AMT).
La hidrogeoquímica aplicada a la exploración minera
parte de que el agua es el solvente universal. Cuando ocurren
precipitaciones pluviales en zonas topográficamente altas
con condiciones de fracturamiento, el agua de lluvia se
infiltra en las rocas y viaja al subsuelo a través de las fracturas. Al viajar por el subsuelo, el agua, por intercambio
iónico, cambia su composición, enriqueciéndose de una serie
de elementos (arsénico, plomo, manganeso, entre muchos
otros), generando así lo que se conoce como valores de fondo
(background).
Si el agua circulante pasa a través de una zona mineralizada, particularmente en zona de meteorización, ciertos
elementos se disuelven y se movilizan (se dispersan) de la
mineralización. Esto permite un incremento de esos elementos
por encima del nivel de los valores de background normal
en aguas, sobre todo en zonas con presencia de sulfuros, los
cuales son generadores de pathfinders. La detección e interpretación de tales halos de dispersión forman las bases de la
prospección hidrogeoquímica.
La metodología considera factores como las condiciones climáticas, condiciones topográficas, composición y
fracturamiento de las rocas, direcciones y sistemas de flujo
subterráneo, espesor y cobertura de suelo, parámetros físicos
y químicos del agua, así como el uso de elementos guía.
El objetivo principal del estudio fue la aplicación de la
hidrogeoquímica como guía en la exploración en la Asignación Minera Tauro para definir posibles blancos de exploración
por medio de análisis físicos y químicos del agua subte-
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Díaz Santos Antonio
55
rránea. Para lograr el objetivo principal se consideraron los de Agua Subterránea del Acuífero 0845 San Felipe de Jesús,
siguientes objetivos particulares: i) llevar a cabo una campaña elaborado por Comisión Nacional del Agua en agosto de
de censo de aprovechamientos hidráulicos subterráneos y 2010.
El marco geológico regional de la zona (Figura 2),
superficiales. ii) establecer las condiciones hidrogeoquímicas
de la zona mediante el muestreo de agua superficial y subte- está representado en sus rocas más antiguas por una unidad
rránea. iii) realizar una campaña de verificación geológica vulcanosedimentaria del Paleozoico superior representada principalmente por esquistos. A su vez el
e hidrogeológica para
Cretácico inferior comprende depósitos calcáconocer la distribución
reos de las formaciones La Peña (Aptiano),
y permeabilidad de las
Aurora (Albiano), y aportes de terrígenos del
diferentes
unidades
Grupo Washita (Albiano-Cenomaniano), se tiene
litológicas de la zona.
también el depósito de una secuencia tipo flysch y
iv) establecer las direccalizas (Grupo Mezcalera), el cual cubre tectóniciones preferentes y
camente a las rocas paleozoicas.
sistemas de flujo subterráneo.
La Asignación
Minera
Tauro
se
localiza a 138 km al
suroeste de la ciudad
de Chihuahua, ubicada
dentro de los límites
políticos del municipio
de Nonoava, en la
porción centro-sur del
Estado de Chihuahua,
cubriendo una superficie de 2733.741 hectáreas.
La mojonera o señal reglamentaria se
localiza en las inmediaciones del rancho La
Joyita, con coordenadas U.T.M.: 3039255.962
N y 338954.635E. A los límites de la Asignación Minera Tauro se añadieron 10 Km lineales
por cada arista, cubriendo una superficie total
de estudio de 1,380 Km2 (Figura 1), destacando
así un panorama semi-regional en referencia al
comportamiento y distribución de los diferentes
sistemas de flujo subterráneo y su relación con las
diferentes micro-cuencas localizadas al interior de
la asignación minera.
Como parte de los estudios previos de la zona
destaca la carta geológica minera San Juanito, clave
G13-1, a escala 1:250,000, elaborada en el año 2000
por el extinto Consejo de Recursos Minerales (CRM),
ahora Servicio Geológico Mexicano (SGM). En el
informe se describe la geología a nivel regional, así
como el comportamiento estructural de la zona.
Destaca también el informe geológico minero del
lote “La Fe” en el municipio de Nonoava, Chihuahua,
elaborado por el CRM en 1988. Importante resulta el
Figura
1. LocalizaciónFigura
del área
de estudio.
1. Localización
del área de estudio.
documento Determinación de la Disponibilidad
Media
El Cretácico superior está representado por una secuencia de lutitas y calizas de la
Formación
Ojinaga (Cenomaniano) y un vulcanismo andesítico
continental
compuesto
Acta de Sesiones
Rodolfo
Corona Esquivel
, ed.
por derrames andesíticos, brechas y dacitas con sedimentos detríticos intercalados. Del
Cretácico superior al Oligoceno se tiene un importante plutonismo granítico,
granodiorítico, diorítico y cuerpos subvolcánicos (pórfidos) los cuales están íntimamente
56
Hidrogeoquímica Aplicada a Exploración Minera en la Asignación Tauro, Chihuahua.
El Cretácico superior está representado por una
secuencia de lutitas y calizas de la Formación Ojinaga (Cenomaniano) y un vulcanismo andesítico continental compuesto
por derrames andesíticos, brechas y dacitas con sedimentos
detríticos intercalados. Del Cretácico superior al Oligoceno
se tiene un importante plutonismo granítico, granodiorítico,
diorítico y cuerpos subvolcánicos (pórfidos) los cuales están
íntimamente relacionados a la mineralización de Au-Ag en
vetas, Pb-Zn-Cu en cuerpos metasomáticos y Au en forma
diseminada.
En el Oligoceno se manifiesta un vulcanismo ácido,
principalmente de tipo piroclástico, constituido por ignimbritas y tobas riolíticas, riolitas, derrames andesíticos y
basaltos, que forman la Secuencia Volcánica Superior. En el
Mioceno inferior-Plioceno ocurren localmente depósitos de
ambiente lacustre con sedimentación de calizas, areniscas
y tobas riolíticas. Durante la mayor parte del Mioceno se
efectuó una sedimentación que rellena fosas tectónicas de
orientación preferente NW-SE y que a su vez fueron formadas
por la tectónica distensiva del Mioceno inferior-medio.
En el Cuaternario se tiene el depósito de conglomerados que afloran principalmente en los valles, piamontes y
aluviones recientes de río formados por arenas, limos y arcillas depositados sobre todas las rocas descritas anteriormente.
La deformación dúctil y frágil con tendencia al NW-SE.
De acuerdo al SGM (2012), en el área de la (AMT)
se identifica un patrón de lineamientos de rumbo NW-SE y
NE-SW que forman parte de un sistema regional de fallamiento. Este patrón estructural relevante corresponde a un
sistema de fallamiento de “Cuencas y Sierras” que corresponde a la fase distensiva post-laramídica que afectó a esta
región (Figura 3).
Figura 2. Principales unidades litológicas.
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
57
Díaz Santos Antonio
Metodología
precipitaciones pluviales en un periodo bien definido, así
como la capacidad de infiltración de agua de lluvia, son dos
aspectos fundamentales en la hidrogeoquímica aplicada a la
exploración minera. En este caso a partir del análisis climatológico se obtiene una temperatura media anual de 16.8
°C; mientras que la precipitación media anual es de 465.5
mm, ocurriendo principalmente entre junio y septiembre. Se
determinó una evapotranspiración media anual de 335.76
milímetros, mientras que la lámina de precipitación efectiva
anual resultó de 254.5 milímetros que a su vez representa
un volumen infiltrado de 54.71 millones de metros cúbicos
anuales
Otro aspecto fundamental en la aplicación hidrogeoquímica resulta la caracterización del medio acuífero.
En este caso se establece que la geometría del acuífero es
en gran parte coincidente con las características estructurales que dominan la región (sistemas de fallas y fracturas),
ubicándose en terrenos de mediana a baja permeabilidad en
un ambiente hidrogeológico complejo y heterogéneo.
Básicamente la zona de estudio está representada por
un acuífero emplazado en depósitos volcánicos fracturados
y silicificados, intercalados en algunas ocasiones con horizontes de rellenos aluviales de poco espesor y poca extensión.
Destaca la presencia de una gran cantidad de cuerpos intrusivos de diversas composiciones, cuya influencia genera la
presencia de una serie de unidades acuíferas locales e independientes por las que tienden a brotar manantiales de bajo
gasto (0.1 a 4 lps.), a través de zonas de debilidad y cuyo uso
es principalmente doméstico y pecuario.
Se determina que existe un flujo preferencial siguiento
el patrón de fracturas con orientación preferente NE-SW y
N-S, dicho flujo esta regido por las diferencias de nivel topográfico y de la presión hidráulica. A traves de los planos de
fracturas y grietas de disolucion el flujo lleva una direccion
hacia el sureste, a travez de todas las formaciones permeables
y semi permeables por el subsuelo en forma semiconfinada,
una vez ahí el flujo, sigue hacia niveles topograficamente
mas evidenciado popr un buen número de manantiales.
Como parte de los trabajos de campo fueron censados
58 aprovechamientos hidráulicos, de los cuales 39 corresponden a manantiales, 13 a norias y 6 pozos. Durante el
censo se determinan las características constructivas y de
operación, así como las mediciones de los parámetros físicos
y químicos: pH, Eh, temperatura, salinidad sólidos totales
disueltos, conductividad eléctrica y oxígeno disuelto. De
estos aprovechamientos se tomó muestra a 52 y se enviaron
para su análisis al Centro Experimental Chihuahua del
Servicio Geológico Mexicano, determinando las concentraciones de iones mayores, así como de metales y metaloides,
en total 37 elementos.
La definición de sistemas de flujo subterráneo resulta
importante para establecer que exista intercambio iónico
entre el agua subterránea y el medio geológico por donde
esta circula. En este caso mediante la definición de familias de agua subterránea a través de diagramas de Piper, se
determina que predominan dos familias principales: bicarbonatada calcica-magnesica (Ca-Mg-HCO3) y bicarbonatada
sódica (Na-HCO3). Las componentes magnésica y sódica
permiten hacer referencia a sistemas de flujo tipo intermedio,
mismos que son recargados en zonas topográficamente altas
y viajan preferentemente en forma paralela a las corrientes
superficiales.
Las asociaciones mineralógicas son importantes en
referida la aplicación hidrogeoquímica. En este caso considerando los posibles cuerpos a localizar en la zona de estudio
se establecieron cuatro asociaciones mineralógicas (Tabla
1). Es importante mencionar que una asociación se considerada como válida cuando tres o más de sus elementos tengan
concentraciones superiores a los valores de fondo.
sistemas de flujo subterráneo resulta importante para
o iónico entre el agua subterránea y el medio geológico
aso mediante la definición de familias de agua subterrán
Piper, se determina que predominan dos familia
alcica-magnesica (Ca-Mg-HCO3) y bicarbonatada sódic
s magnésica y sódica permiten hacer referencia a sistem
mos que son recargados en zonas topográficamente
en forma paralela a las corrientes superficiales.
es mineralógicas son importantes en referida
En este caso considerando los posibles cuerpos a loca
tablecieron cuatro asociaciones mineralógicas (Tabla 1)
na asociación se considerada como válida cuando tres
n concentraciones superiores a los valores de fondo.
Tabla 1. Asociaciones mineralógicas
Tabla 1. Asociaciones mineralógicas
Acta
de
Sesiones
Rodolfo Corona Esquivel,
ed .
de las muestras de agua fueron procesados de
viamente definida en la Guía para la Aplicación de Hidro
muestras con respecto al valor obtenido qu
de interés, se obtienen una serie de gráfic
stadístico básico perfilado con criterio geoló
así como anomalías de primer orden y seg
datos de las matrices obtenidas en el progra
ible establecer los siguientes valores de fon
lógicos, mismos que se representan en la T
e ilustra el comportamiento estadístico
58
Hidrogeoquímica Aplicada a Exploración Minera en la Asignación Tauro, Chihuahua.
Los resultados de las muestras de agua fueron procesados de acuerdo a la metodología previamente definida en
la Guía para la Aplicación de Hidrogeoquímica en la Exploración Minera (SGM, 2011). Una vez que los resultados
fueron homologados mediante logaritmo base 10, se utilizó
el tratamiento estadístico que considera al programa SPSS
Statistics, obteniendo, mediante una serie de interacciones,
una matriz de componentes rotados y una matriz para el
cálculo de puntuaciones en las componentes. En el caso de
la Matriz de Componentes Rotados arroja una tabla donde
se obtienen los elementos analizados y una serie de valores
para cada uno de ellos. Las columnas de los valores están
representadas por cinco factores, de F1 a F5. Los factores se
separan con sus respectivos elementos y se ordenan de menor
a mayor, facilitando así la selección de valores mayores a
0.50. Los elementos por arriba de este valor pueden ser considerados para formar una asociación mineralógica, mientras
que valores inferiores están descartados.
En función de la asociación mineralógica de interés,
misma que fue validada previamente mediante la matriz de
componentes rotados, se integra al análisis la matriz de coeficientes para el cálculo de las puntuaciones. De esta matriz se
toman los valores correspondientes al mismo factor donde
se definió la asociación y posteriormente multiplicar tales
valores por el resultado de laboratorio de cada uno de los
elementos que componen la asociación de interés.
Al graficar el total de las muestras con respecto al
valor obtenido que representa la sumatoria de la asociación
de interés, se obtienen una serie de gráficas de las cuales
aplicando un tratamiento estadístico básico perfilado con
criterio geológico, es factible obtener el valor de fondo, así
como anomalías de primer orden y segundo orden. En base
al procesamiento de datos de las matrices obtenidas en el
programa SPSS, para el caso de estudio fue factible establecer los siguientes valores de fondo y anomalías para tres
depósitos mineralógicos, mismos que se representan en la
Tabla 2, de igual forma en la Figura 3 se ilustra el comportamiento estadístico de una de las asociaciones.
nidos como fondo y anomalía para cada tipo de a
Tabla 3. Valores definidos como fondo y anomalía para cada tipo de asociación.
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Díaz Santos Antonio
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Figura 3. Comportamiento de la asociación mineralógica As+Co+Pb+Ni+Se
Una vez definidas y validadas las asociaciones minera- topográficamente bajas se determina la presencia de agua con
Figura 3. Comportamiento de la asociación mineralógica As+Co+Pb+Ni+Se
lógicas y determinados los valores de fondo, así como primera valores representativos de una anomalía de segundo orden
y segunda derivada, fueron seleccionadas las subcuencas para la referida asociación, destacando a que a una profuno microcuencas donde se llevó a cabo el muestreo de agua didad no mayor a 120 m es factible encontrar estructuras tipo
subterránea y que a su vez tuvieran la presencia de flujos veta con concentraciones de oro posiblemente económicas.
subterráneos de carácter intermedio. Por otro lado que estuviese definido, mediante la comparación del comportamiento
Zona Cobre. Ubicada al noroeste del área de estudio,
de metales base en agua y roca, el intercambio iónico entre el fuera de los límites de la Asignación Minera Tauro. Se refiere
agua subterránea y el medio geológico por donde esta circula. a una asociación que representa sulfuros complejos de cobre
(As + F +SO4). En la zona se tienen varias muestras donde se
Resultados
observa agua de reciente infiltración en la parte superior de
Se identificaron 24 microcuencas de interés, mismas que una la Microcuenca de interés y en zonas topográficamente bajas
vez filtradas en función de los parámetros que considera la agua enriquecida con valores anómalos de segundo orden en
aplicación de la hidrogeoquímica como guía en la explora- la asociación referida.
ción minera, fueron establecidas dos zonas prioritarias.
Zona Manzanillas. Ubicada en el extremo sur de la
Es probable que el área denominada Cobre esté relaAsignación Tauro (Figura 4), se tomaron muestras de agua cionada a una intensa zona de oxidación (gossan) ubicada en
en la parte superior de la Microcuenca con valores de fondo la parte centro oriental de la Asignación Minera Tauro, sin
para la asociación As+Co+Mn+Se, mientras que en zonas embargo, dado el control estructural de la zona no se descarta
Acta
de
Sesiones
Rodolfo Corona Esquivel,
ed .
60
Hidrogeoquímica Aplicada a Exploración Minera en la Asignación Tauro, Chihuahua.
la posibilidad que exista una zona de enriquecimiento supergénico separada de la zona de gossan.
En forma paralela a la aplicación de hidrogeoquímica
se utilizó el método biogeoquímica aplicada a la exploración minera, en particular en la zona Cerro Blanco (zona de
gossan) y en el valle de la comunidad Nonoava. Se obtiene
como resultado la presencia de una asociación representativa a pórfidos de cobre en el pequeño valle de Nonoava, por
lo cual existe la posibilidad de una continuidad del cuerpo
evidenciado a través de la hidrogeoquímica.
Figura 4. Distribución de zonas de interés
Conclusiones
Existe intercambio iónico entre el agua subterránea y el
medio geológico por donde circula.
En base a la aplicación de hidrogeoquímica como guía
en la exploración minera se determina la presencia a profundidad de estructuras con valores de oro en la zona conocida
como Manzanillas.
Dado el control geológico estructural del área de
estudio es probable que la zona de gossan ubicada al noreste
de la Asignación Minera Tauro esté relacionada con la región
denominada Zona Cobre.
Al correlacionar los resultados de las herramientas
hidrogeoquímica y biogeoquímica aplicadas a exploración
minera, esta última establece la presencia de la asociación Ni+Zn+Ba en la zona de gossan localizada al noreste
de la asignación, referidos a depósitos de cobre-niquel,
asimismo, en el valle de Nonoava se determina la asociación
Cu+Co+Ba, relacionada con depósitos de cobre.
Referencias Bibliográficas
Comisión Nacional del Agua, 2010. Determinación de la Disponibilidad
Media de Agua Subterránea del Acuífero 0845 San Felipe de Jesús.
Consejo de Recursos Minerales, 2000. Carta geológico minera San Juanito,
clave G13-1, escala 1:250,000. Informe técnico.
Consejo de Recursos Minerales, 1988. Informe geológico minero del lote La
Fe, Municipio de Nonoava, Chihuahua.
Servicio Geológico Mexicano, 2012. Informe de exploración en la
Asignación Minera Tauro, primera etapa.
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
61
Ramón Ángel Duarte Jaquez
Exploración y operación en mina El Magistral
municipio de Mocorito, Sinaloa México
Ramón Ángel Duarte Jaquez
McEwen Mining Inc. / Compañía Minera Pangea S.A. de C.V.
Email: [email protected]
Resumen
La mina Magistral se localiza en la porción norte del estado de Sinaloa México. Actualmente se
encuentra en explotación desde Agosto del 2012 y es operada por McEwen Mininig Inc. así como
su subsidiaria en México, Compañía Minera Pangea S. A. de C.V. con oficinas administrativas
en la ciudad de Guamúchil Sinaloa. Cuenta con recursos medidos e indicados de 691,523 Oz de
Au contenidos principalmente en las áreas de Samaniego, Sagrado Corazón, San Dimas, Lupita
y Central, estas dos últimas áreas se encuentran también en etapa de exploración geológica y
barrenación con diamante, con el objetivo de aumentar recursos,así como los años de operación
de la mina. El tipo de minado es a tajo abierto con desarrollo de bancos 5 metros de altura,
la mineralización económica de oro y se encuentra relacionada al tipo de yacimientos de baja
sulfuración en forma de sílice + sulfuros, emplazados en matriz de brechas hidrotermales y a
manera de vetillas conformando zonas de stockwork al alto y bajo de dichas brechas, encajonadas
principalmente en rocas andesiticas del Cretácico superior. La extracción actual de mineral
se encuentra enfocada en los tajos de Samaniego y Sagrado Corazón, para posteriormente
transportarse a la quebradora central con capacidad de 4000 toneladas por día y triturar a -3/8
de pulgada, las cuales se depositan en patios a manera de heap leaching para su posterior
procesamiento en la Planta ADR y recuperación se soluciones mediante el proceso de Merril
Crowe con carbón activado. La mineralización en Tajo Samaniego se encuentra relacionada a
tres estructuras paralelas de carácter vetiforme con desarrollo de brechamiento y stockwork al
alto y bajo de la estructura dominante, con rumbo preferente de N25°W y echados de 30-40° al
SW, mientras que en Sagrado Corazón se encuentra relacionada a una estructura tipo vetiforme
con desarrollo de stockwork con rumbo preferencial de N30°E y echado de 70° al SE, que en su
continuidad hacia el noreste conforma lo que se denomina estructura mineral de Central-Lupita.
Introducción
La mina El Magistral se encuentra localizada en la porción
norte del Estado a 100 km al N25°W de la ciudad de Culiacán
y a sólo 19 Km al N25°E de la población de Mocorito, dentro
del municipio del mismo nombre. Las coordenadas geográficas son 25° 37’ de latitud Norte y 107° 49’ de longitud Oeste.
La mina se encuentra en las inmediaciones del poblado El
Magistral a una altitud de 460 metros sobre el nivel del mar
(figura No. 1).
Este distrito no se considera muy antiguo, solo se tienen
referencias de intermitentes operaciones a principios de 1900
al parecer por las características de sus obras mineras, así
como las evidencias de dos plantas de beneficio mediante las
cuales procesaban el mineral extraído. Una de sus plantas,
considerada la más antigua, es del tipo de molino de mazos y
la otra posiblemente la más reciente es tipo molino de bolas
que operó por los años de 1950, fecha en que suspendió sus
actividades y desde entonces se encontraban abandonadas.
En 1994 se constituye legalmente Compañía Minera Pangea
S.A. de C.V, iniciandocon proyectos de exploración en la
región, principalmente en las de áreas San Rafael, SamaActa
de
Sesiones
niego, La Prieta, Lupita y Sagrado Corazón, entre otras áreas
aledañas a la Mina El Magistral.En el año de 1999 se realizo
un programa de barrenación más a fondo para verificar los
recursos minerales, el cual arrojo resultados positivos, por
lo que en Julio del 2002 inició la producción de oro en El
Magistral, extrayendo mineral de los tajos San Rafael y
Samaniego, con una producción estimada en el período del
2002 al 2006 de alrededor de 70,000 onzas de oro.
El Distrito se encuentra amparado por fundos mineros
propiedad de la Empresa que cubren una superficie de
207,324 hectáreas, dentro de las cuales se encuentran los
Proyectos El Gallo y Magistral, próximos a iniciar construcción y con recursos de 38 millones de onzas de plata. Se tiene
además una serie de proyectos en etapa de exploración que
en futuro contribuirán a incrementar las reservas de Au-Ag
actuales. Dichos Proyectos son Mina Grande, Chapotillo,
Hacienda de Ceballos, San José del Alamo, Carrizalejo y
Los Mautos, todos se encuentran con programas vigentes de
barrenación a diamante y rotaria, mapeo geologico, muestreo
y calculo de recursos preliminares.
Rodolfo Corona Esquivel,
ed .
62
Exploración y operación en mina El Magistral municipio de Mocorito, Sinaloa México
Figura No. 1:. Plano de localización Mina El Magistral
El Distrito se encuentra amparado por fundos mineros
propiedad de la Empresa que cubren una superficie de
207,324 hectáreas, dentro de las cuales se encuentran los
Proyectos El Gallo y Magistral, próximos a iniciar construcción y con recursos de 38 millones de onzas de plata. Se tiene
además una serie de proyectos en etapa de exploración que
en futuro contribuirán a incrementar las reservas de Au-Ag
actuales. Dichos Proyectos son Mina Grande, Chapotillo,
Hacienda de Ceballos, San José del Alamo, Carrizalejo y
Los Mautos, todos se encuentran con programas vigentes de
barrenación a diamante y rotaria, mapeo geologico, muestreo
y calculo de recursos preliminares
Metodologia
El objetivo de este Reporte, es dar a conocer públicamentelos
trabajos realizados de Exploración Geológica y Operación
Minera, para tener como resultado una mina de mediana
capacidad que actualmente se encuentra en explotación y
dentro de parámetros económicamente rentables. Para esto
fue necesario la recopilación, interpretación y conjunción
de los diferentes trabajos de exploración geológica llevados
a cabo en años anteriores y que básicamente consistían en
mapeos geológicos, muestreo de superficie, estudios geofí-
sicos y geoquímicos, barrenación de diamante, circulación
inversa y rotaria, así como los análisis de muestras producto
de los diferentes tipos de barrenación. Todo este proceso de
varios años de trabajo se resumió en un producto final que
mediante la interpretación y calculo de reservas, se lograron
definir cuerpos minerales con características de extracción
económicas. Posteriormente a este producto final, se implemento un sistema de extracción que al momento de entrar
en operación, tratar de hacerlomás eficiente,con la mejorara
continua y así ampliar día tras día el margen entre costo de
onza producida contra de onza vendida.
Marco Geologico Regional
La litología dominante corresponde con rocas volcánicas andesiticas del Cretácico Superior-Terciario Inferior,
cubiertas discordantemente por rocas volcánicas acidas, principalmente tobas rioliticas e ignimbriticas. Ambas secuencias
volcánicas son afectadas por una serie de cuerpos intrusivos
de composición granodioritica-monzonitica relacionados a
la Orogenia Laramide, así como por intrusiones locales a
manera de diques y stocks de pórfidos cuarzofeldespaticos,
estos últimos se asocian muy directamente a la mineralización económica.Las rocas favorables para el emplazamiento
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
63
Ramon Angel Duarte Jaquez
Figura No. 2:. Plano mostrando Geología Regional y Sistema de fallamiento dominante
de la mineralización económica son las andesitas, las cuales
presentan variaciones texturales en forma de aglomerados,
brechas y coladas.Morfológicamente el área regional de la
mina, se encuentra conformado por una serie de cerros de
mediana altitud y valles, ambos siguiendo un patrón general
NW-SE propio del sistema de basin and range, por lo que
es común el emplazamiento de estructuras minerales emplazadas con esta tendencia regional (figura No. 2).
Geología Local y Comportamiento Estructural
Localmente el Proyecto está constituido por secuencias de
rocas volcánicas andesiticas, las cuales son afectadas por
cuerpos intrusivos de composición monzonitica y diorítica,
así como afloramientos puntuales de pórfidos cuarzofeldespáticos. Hacia la porción Este y Sureste del Proyecto, se
tiene el predominio de rocas volcánicas acidas, constituidas
por tobas y derrames de composición riolitica, que cubren
discordantemente a la secuencia de andesitas (figura No. 3).
El paquete de rocas andesiticas presenta variaciones
en cuanto a composición y texturas que van desde andesita
Acta
de
Sesiones
de textura afanítica, en donde ocasionalmente solo se ven
pequeños fantasmas de plagioclasas, andesita con abundantes
máficos la cual presenta cristales euhedrales de anfíboles en
una matriz generalmente afanítica, andesita aglomerática
compuesta por fragmentos de roca subredondeados inmersos
en una matriz de textura equigranular, andesita turkey track
de textura porfídica la cual presenta fenocristales euhedrales
de plagioclasas de hasta 2 centímetros, dispuestos en una
forma irregular, no siguiendo una dirección de flujo definida.
Estas variaciones texturales se observan en toda la columna,
solo que es común observar en superficie afloramientos de
andesita porfídica y turkey track, mientras que ha profundidad
es más común observar andesita afanítica con ocasionales
fenocristales e intercalaciones de andesita aglomerática. Esta
secuencia de rocas volcánicas es afectada por intrusivos de
composición monzonitica - diorítica de textura faneritica
holocristalina, propiciando una buena preparación física para
el emplazamiento mineral. En las áreas de Sagrado CorazónLupita, el contacto entre los cuerpos intrusivos dioriticos y
la unidad andesitica,originan condiciones favorables para el
Rodolfo Corona Esquivel,
ed .
64
Exploración y operación en mina El Magistral municipio de Mocorito, Sinaloa México
Figura No. 3. Plano mostrando la Geología Local en las áreas de Samaniego y Sagrado-Central-Lupita.
emplazamiento de la estructura mineralizada. Estos cuerpos
intrusivos afloran en la mayor parte del área de la mina.
Hacia la porción sureste se tienen afloramientos puntuales de
cuerpos intrusivos de composición cuarzofeldespática en el
cual se observa una textura equigranular, cristales euhedrales
de feldespato, ojos de cuarzo y biotita.
Estructuralmente se observa en el Area de Samaniego
la presencia de 2 sistemas principales de fallas normales,
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
65
Ramón Ángel Duarte Jaquez
el más importante de rumbo N15-30°W, que conforma el
patrón estructural regional característico y es sobre el cual
se emplaza la mineralización económica del área, mientras
que el segundo sistema es de rumbo NE-SW con inclinación
variable tendiendo a la vertical. Es común que en la intercepción de ambos sistemas se generen zonas de alta ley de oro.
En esta área se tiene la presencia asociada al sistema de fallas
NW-SE de 3 estructuras paralelas que a profundidad tienden
al bajo ángulo en dirección hacia el SW (figura No. 4).
En el área de Sagrado Corazón-Lupita, las estructuras
mineralizadas se encuentran sobre trend NE40-60°SW con
buzamiento de 50-75° al SE, el cual presenta desplazamientos laterales por un sistema de fallas de NW30°SE con
tendencia a la vertical (figura No.5).
Mineralización y Alteraciones Hidrotermales
La mineralización económica y predominante en Mina El
Magistral es oro y valores bajos de plata, se asocia a yacimientos de tipo epitermal de baja sulfuración a manera de
relleno de fisuras, representadas principalmente por brechas
hidrotermales y stockwork de cuarzo asociados a estructuras
regionales tabulares como brechas-fallas cercanos a centros
Figura No. 4. Sección esquemática del Area Samaniego con los cuerpos que actualmente se encuentran en explotación.
Figura No. 5. Secciones esquemáticas del Area Central con la traza del cuerpo mineral..
Acta
de
Sesiones
Rodolfo Corona Esquivel,
ed .
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Exploración y operación en mina El Magistral municipio de Mocorito, Sinaloa México
Tabla No. 1. Incremento de recursos para mina El Magistral, en el lapso de Julio 2012 a Julio 2013, con una ley de corte de 0.3 gr/ton de Au.
volcánicos e intrusiones, que dieron lugar a la preparación del
medio para que ingresaran los fluidos hidrotermales mineralizantes. La roca encajonante presenta extensa alteración
propilítica y ligera silicificación cercana de los márgenes
de la estructura principal, la cual presenta multi eventos de
cuarzo que varíandesde cuarzo lechoso, gris verdoso y hasta
amatista con texturas masivas, bandeadas, crustiforme y
coloforme, que se presenta impregnando la matriz de brechas
y desarrollando zonas de stockwork al alto y bajo de las
estructuras dominantes.Estos vetilleos de cuarzo se presentanen algunos casos con clorita, epidota y óxidos de fierro
(hematita-especularita) así como esmectita en algunos casos.
En cuanto a sulfuros normalmente se presentan en rangos
no mayores del 1% y variaciones de hasta 3 %. Los principales sulfuros identificados son esfalerita, galena, pirita,
puntualmente se observa calcopirita, sulfosales de plata y la
presencia de oro libre, asociado a óxidos de fierro en forma
de hematita.
Resultados
A principiosdel año del 2012 se inició la revisión de la información de los contenidos minerales con caractereristicas y
contenidos económicos de oro en el Area de SamaniegoSagrado Corazón, llevándose a cabo un cálculo de reservas en
una primer Etapa. Posteriormente se continuo con el diseño
y ampliación del tajo, el cual ya se encontraba anteriormente
en explotación y que debido a los precios internacionales
del oro, se dejo de explotar en el año del 2006. Esta Etapa
concluyó con la construcción de una nueva área para patios
lixiviación, quebradora y Planta ADR nuevas, así como
ampliación de talleres de mantenimiento y construcción de
edificios administrativos, con una inversión de 13.5 millones
de dólares e iniciar operaciones en Agosto del 2012.
Una segunda Etapa inicio cuando entra en operación la
mina y la exploración geológica en los alrededores continuo
con el objetivo de incrementar reservas, de tal forma que en
un lapso de un año se han incrementado los recursos en un
38% (tablas No. 1 , 2 y figura No. 6).
Figura No. 6. Áreas de Mina El Magistral, con recursos actualizados a
Julio del 2013
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
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Ramón Ángel Duarte Jaquez
Tabla No. 2. Recursos actuales publicados a Julio 2013 por Area en mina El Magistral.
Operación de Minado y Acarreo
Actualmente se encuentra en explotación a tajo abierto las
areas de Samaniego y Sagrado Corazón con una operación
diaria de 30,000 toneladas, ley de corte 0.5 gr/ton de Au, asi
como una relación de tepetate-mineral de 6:1 promedio. La
extracción de material se realiza mediante la construcción
de bancos de 5 metros de altura, en donde a medida que se
avanza con el descapote en dirección a los objetivos, se debe
tener precuación de tener la suficiente longitud de la cara
expuesta o talud, para evitar derrumbes que puedan provocar
interrupciones en la producción. Esta operación se lleva a
cabo mediante el siguiente orden y caracteristicas técnicas:
Acta
de
Sesiones
•
•
•
Barrenos de producción:- Se realiza mediante rotarias
tipo Atlas DM-45 con plantillas de barrenos de 5x5 y 6
metros de profundidad (1.0 metro de sub-barrenación),
llevada a cabo de lunes a viernes.
Voladuras:- Se emplea material detonante tipo anfoseri
(nitrato de amonio empacado), emulsión (alto explosivo o salchicha para zonas de alto contenido de agua),
iniciado con Hanidet y cordon detonante.
Rezagado:- Se lleva a cabo mediante excavadora
Hyundai 320 , cargador frontal CAT 992 y un cargador
frontal CAT 988, en turnos de 10 horas diarias y jornadas
de trabajo de 14 dias trabajados por 7 dias de descanso.
Rodolfo Corona Esquivel,
ed .
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Exploración y operación en mina El Magistral municipio de Mocorito, Sinaloa México
Figura No. 7. Esquema donde se muestra el proceso para la recuperación del oro usando Plantas de beneficio tipo ADR.
•
Acarreo:- Una vez separado el material esteril del
material con contenidos economicos, se transporta el
primero hacia las tepetateras ubicadas en un promedio
de 1,000 a 1,200 metros de distancia, mientras que el
material a procesar, es llevado a la quebradora primaria
ubicada a 800 metros de distancia con camiones Terex100 con capacidad de 85 toneladas , Caterpillar 773 con
capacidad de 50 toneladas y CAT articulado 740 con
capacidad de 30 toneladas.
Proceso de Trituración, Lixiviación y Beneficio
La trituración del mineral se inicia en la quebradora primaria,
la cual tiene una capacidad para procesar alrededor de 4000
toneladas por día, posteriormente el material pasa por las
quebradoras secundaria y terciara, hasta reducir el tamaño
de los fragmentos de mineral a menos 3/8. A este material se
le agrega una cantidad de cal en proporción de5 kilogramos
por tonelada, determinado por pruebas a nivel laboratorio
y mantener durante todo el ciclo de lixiviación unpHde11.
Posteriormente este material es transportado a los patios de
lixiviación, mediante camiones articulados de 40 toneladas.
Este material es depositado a manera de montones sobre los
que se esparce una solución diluida de cianuro de sodio en
proporción de450 ppm y que al percolara través del mineral,
disuelve los valores de oro y plata contenidos en él. Las solu-
ciones ricas en oro y plata son conducidashacia una pila de
almacenamiento, mediante un sistema de tubería de drenaje
y que posteriormente es alimentada a una serie de columnas
de carbón, donde los valores metálicos son adsorbidos en el
carbón, para posteriormente retornar la solución estéril hacia
los patios de lixiviación (figura No. 7).
El oro y la plata son despojados del carbón en un
procesoZadra a presión, el cual consiste en someter el carbón
a presión (unas 55 psi) y temperatura (130-140°C) con una
solución de sosa caustica entre el 1 y1.5%. Esta solución
despojante es pasada a través de celdas electrolíticas donde
se induce una corriente eléctrica y los iones metálicos son
depositados en el cátodo formándose un precipitado de oro
y plata principalmente. Este precipitado, es removido de las
celdas mediante un lavado a presión y un filtrado. Seguido
de esto es introducido en un horno retorta para evaporarel
exceso de agua y en caso de haberlo, el mercurio este se
deposita en una trampa para evitar que salga a la atmósfera.
Una vez terminado el ciclo, el carbón se regenera para
volver a ser introducido en el circuito. La regeneración puede
ser química, es decir lavado con un ácido para remover los
carbonatos de calcio incrustados en sus poros y regeneración
térmica, que es cuando el carbón vuelve a un horno a un
temperatura de 600°C para eliminar toda la materia orgánica
contenida en él.
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
69
Ramón Ángel Duarte Jaquez
Agradecimientos
Al Corporativo de McEwenMining encabezados por
los señores Sr. Robert McEwen, Bill Fauste IanBall, así como
para la Country Manager en México Lic. EuridiceGonzalez.
También quiero agradecer la colaboración de estos Departamentos quien sin ellos no hubiera sido posible la elaboración
de este trabajo:
Departamento de Exploración, encabezados por el
suscrito y los geólogos Armando Contreras, Sergio Rodriguez, Jorge Durazo y Ramon Figueroa.
Acta
de
Sesiones
Departamento de Geología de Mina y Ore Control,
encabezado por Geol. Francisco Cuevas.
Departamento de Proceso, encabezado por Ing. Javier
Duron.
4. Referencias Bibliográficas
Quevedo Leon Alberto, Hernández Ahumada Dagoberto, Carta GeológicaMinera Palmar de Sepúlveda, Sinaloa, Servicio Geologico Mexicano,
Mayo 2002, p. 13-32.
Rodolfo Corona Esquivel,
ed .
70
El proyecto de tierras raras El Indio,
estado de
Chihuahua
El proyecto de tierras raras El Indio, estado de Chihuahua
Enrique Gustavo Espinosa Arámburu*, Miguel Ángel Tapia
Servicio Geológico Mexicano
*Email: [email protected]
Resumen
En 2011 y 2012, el Servicio Geológico Mexicano inició un programa para darle continuidad
a la exploración por tierras raras. Las primeras evaluaciones acerca de los contextos
geológicos favorables indicaron que existían antecedentes y posibilidades en las regiones
de Villa Ahumada, Chihuahua; Picacho-San Carlos, Tamaulipas, y en la de Telixtlahuaca,
estado de Oaxaca.
El proyecto más avanzado en términos de levantamiento geológico de detalle y
muestreo es el de El Indio, en el municipio de Villa Ahumada, estado de Chihuahua. Se trata
de un sector de unas 16,000 hectáreas en el que existen antecedentes del emplazamiento
de carbonatitas en flujos de riolita pórfidica parcialmente deformados, que a su vez están
cubiertos por flujos de riolita y emanaciones de ignimbrita. Completan el cuadro lomeríos en
los que están expuestos sedimentos marinos carbonatados y pelíticos del Cretácico mediosuperior.
En la región se han reportado tres manifestaciones de carbonatitas que intrusionaron
a la riolita pórfidica de afinidad alcalina. Se trata de las localidades de Mariana ubicada al
NE y 20 km, y La Yuca, al sur y 8 km. El conjunto de las tres manifestaciones de carbonatita
y rocas alcalinas asociadas conforman lo que NAndigam y sus colaboradores llamaron en
2009 la Provincia Carbonatítica de Chihuahua.
Durante los primeros levantamientos de detalle se determinó la existencia de una
secuencia de flujos riolíticos que enfriaron muy cerca de la superficie. La roca descrita en
primera instancia fue bautizada con el término dálmata porque recuerda el aspecto que
tiene la piel de esos simpáticos animalitos. Se trata de una variedad textural que exhibe
manchones –concentraciones– de anfíboles de color negro (riebeckita) distribuidos en
una matriz leucocrática compuesta por un agregado compacto de feldespatos y cuarzo con
hematita secundaria.
De acuerdo con las estimaciones de Le Maitre (1989) se trata de una roca con alto
contenido de sílice y anfíbol esenciales que permiten calificarla como una roca alcalina.
Por su posición, se infiere que forma la parte más austral de la llamada provincia alcalina
de TransPecos en Texas que se interna en México y se prolonga como una franja de varios
kilómetros de ancho con rumbo NW desde Chihuahua, el Norte de Coahuila, centro de
Nuevo León y Tamaulipas, y termina en al norte de Veracruz.
En la región de El Indio se ha podido confirmar que los afloramientos de roca
alcalina contienen valores anómalos de tierras raras y platinoides. En este trabajo se
presentan los avances de exploración y las potencialidades del proyecto, tomando en cuenta
que la prospección no debe restringirse solamente a los minerales preciosos y básicos,
sino que es conveniente buscar alternativas que puedan resultar igualmente ventajosas en
términos económicos y estratégicos para el país. Proponer novedosas técnicas y proyectos
como El Indio, con expectativas para incrementar el valor de los recursos naturales, así
como fomentar la inversión y aprovecharlos con respeto y orden, es parte de la visión y la
misión encomendadas por ley al Servicio Geológico Mexicano.
Abstract
By 2011-2012, the Mexican Geological Survey commenced a follow up program to explore
rare earths. The first evaluations on the favorable geological contexts produced some previous
references and possibilities in the Villa Ahumada, Chihuahua; Picacho-San Carlos, Tamaulipas,
and Telixtlahuca, Oaxaca regions.
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Enrique Gustavo Espinosa Arámburu, Miguel Ángel Tapia
71
The most advanced project in terms of detailed geological survey and sampling is
the El Indio, Villa Ahumada, state of Chihuahua. It is a sector of about 16,000 hectares in
which previous work indicated the emplacement of carbonatites in rhyolite flows partially
deformed that, in turn, are covered by rhyolite and ignimbrite emanations. The frame is
completed by expositions of late Cretaceous marine-carbonate and pelitic sediments.
In this region, at least three carbonatite manifestations have been reported intruding
alkaline-affinity rhyolite porphyry. These are Mariana, located 20 km NE, and La Yuca,
south and 8 km. This assemble of carbonatite appearances plus the alkaline associated rocks,
conform the so called Chihuahuan alkali Province.
During the first detailed surveying stage, the presence of rhyolitic flows cooling
very close to the surface was detected. In a first instance, the rock was described with the
term Dalmatian as it resembles the skin aspect of these affable animals. It is a textural
variety exhibiting masses –concentrations– of black amphibole (riebeckite) scattered over a
leucocratic matrix composed of a compact aggregate of quartz and feldspar with secondary
hematite.
According to the Le Maitre classification (1989) it is a rock with essential silica
and amphibole content that may be classified as an alkaline rock. According to its position,
it is inferred forming the most austral part of the TransPecos alkaline province merging into
Mexico and going over as a strip of several kilometers wide, striking NW, from Chihuahua,
northern Coahuila, center of Nuevo León and Tamaulipas, and finally ending in the state of
Veracruz.
In the El Indio region it has been confirmed that the rock outcrops exhibit anomalous
grades of rare earth minerals and platinoids. This article displays the exploration progress
and the potential of the project taking in account the fact that prospection should not be
restricted only to precious and basic minerals, but it is rather convenient to seek alternatives
equally advantageous in terms of economical profit and strategy for the country. Proposing
new techniques and projects such like El Indio, with expectations to increase the value of
natural resources, as well as to encourage investment focused to develop sustainable benefits
with respect, is part of the vision and mission granted by law to the Mexican Geological
Survey
1. Introducción
El presente trabajo es el resultado del seguimiento a las exploraciones por tierras raras que comenzaron algunos colegas en
el entonces Consejo de Recursos Minerales, en la década de
los años setenta del siglo pasado.
El objetivo es dar a conocer los resultados de la
primera etapa de exploración en el proyecto El Indio, estado
de Chihuahua, aunque existen otras áreas identificadas como
potenciales desde la época referida, en los estados de Tamaulipas y Oaxaca, en donde la Gerencia de Estudios Especiales
e Investigación retomó los trabajos para determinar las
expectativas de yacimientos de tierras raras con rendimiento
económico.
2. Metodología
La primera etapa consistió en recabar información preliminar relativa a la exploración por tierras raras, así como
tomar en cuenta los reportes de rocas alcalinas, carbonatitas
y contextos geológicos favorables que los colegas despliegan
durante los levantamientos de las cartas geológico-mineras y
Acta
de
geoquímicas, los cuales forman parte del programa de cartografía a cargo del Servicio Geológico Mexicano.
La verificación de campo, como segunda acción,
incluye el levantamiento detallado por medio de secciones,
verificación de afloramientos, toma de muestras representativas y presentación de los resultados.
Por último, durante una tercera etapa, se discute si el
proyecto es viable, si tiene expectativas bien fundamentadas,
y si es necesario continuar con la evaluación.
Tal es el caso del proyecto El Indio. Comenzó por
una referencia a las carbonatitas cercanas al lugar, aunque
también por la observación de un lugareño que informó que
ahí afloraba una roca muy característica que podía ser usada
como ornato, y que ciertas personas habían visitado el sitio
con el fin de explotarla. Fue entonces que geólogos del SGM,
más convencidos por el contexto que por la probabilidad de
toparse con una eventual roca dimensionable, decidieron
proponer la Asignación El Indio en 2011 para investigar su
potencial. Se protegieron 14,266 hectáreas.
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
72
El proyecto de tierras raras El Indio,
Varias etapas de campo se han llevado a cabo con
objeto de detallar las relaciones entre las rocas, su composición y contenidos. En este trabajo se refieren los avances y
las primeras conclusiones al respecto de este proyecto.
3. Localización
No existe problema alguno de acceso al proyecto El Indio que
se encuentra a 25 km al NE-30° de Villa Miguel Ahumada,
a 100 km al SE-12° de Ciudad Juárez, y a 250 al NNE de
Chihuahua, la capital del estado, según queda referido en la
figura 1. Los caminos vecinos al proyecto son de terracería
transitable en toda época del año.
Figura 1.
4. Trabajos previos
No es la primera vez que se explora por tierras raras en
México.
En 1959, el Ing. De La Peña Porth, reporta concentraciones altas de alanita en Telixtlahuaca, y en 1962 el Dr.
González Reyna retoma y confirma los dichos del Ing. De
La Peña.
Por su parte, en 1975, Mirna Carrillo y Elizabeth Nieto,
dos estudiantes de química de la UNAM, igualmente reportan
la presencia de fergusonita y alanita en Telixtlahuaca.
En 1980, el Ing. J. M. Morales del Consejo de Recursos
Minerales, investigó anomalías en la Sierra de los Ajos,
Sonora. En 1981 visita, en compañía del Dr. Richard Spruill
de la Universidad de Carolina del Norte, la mina La Perla,
estado de
Chihuahua
Chihuahua, para tomar muestras de apatito. No hay resultados de sus hallazgos.
En 1981, Arturo Gómez Caballero, en un reporte
regional concluye: Las mejores posibilidades (para tierras
raras) se encuentran en la roca fosfórica de Baja California
Sur; y sugiere un muestreo detallado del cual no hay referencia alguna. Señala, en otra parte de su trabajo, que la
Bastnäsita y la monacita se pueden detectar por su relación
con el torio, lo cual ha sido, efectivamente, guía en las exploraciones recientes.
Por su parte, Mariano Elías Herrera y colaboradores
(1990) recopilan y presentan detalles de informes de reconocimiento, geología y detalles de los levantamientos en la
Sierra de San Carlos y El Picacho, Tamaulipas. Concluyen:
Las áreas de más interés son la Sierra de San Carlos
y la zona de El Picacho, Tamaulipas porque las características petrológicas de las rocas intrusivas son similares a los
complejos alcalinos-carbonatíticos, con potencial por lantánidos.
Colectó muestras en diques con apatito, fenitizados,
con respuesta radiactiva. También en gabro, sienita, traquita,
fonolita e ijolita. Los resultados no están en su informe, no
obstante, mostró actitud muy optimista y grandes expectativas basado en el contexto geológico, e igualmente propuso
estudiar las rocas alcalinas del norte de Coahuila.
Como resultado de las investigaciones previas, y
también del análisis geológico contextual de diferentes
regiones de México, se concluyó que existen las siguientes
regiones con interés para explorar por tierras raras, enlistadas
en la tabla número 1.
En la figura 2 se muestra la posición de la Provincia
Alcalina del Oriente de México (PAOM) y la ubicación de
la Asignación minera El Indio; un panorama regional que da
idea de la extensión de terreno que es susceptible de explorar
por TR a lo largo de dicho cinturón magmático.
La continuación meridional de la PMTP en México se
extiende casi 2,000 km desde Chihuahua y Coahuila hasta
Veracruz. Incluye casi todos los cuerpos ígneos alcalinos
intrusivos e hipabisales cuyas edades varían de 43 a 3.1 ± 0.1
Ma de acuerdo con Hamblock (2002).
La tectónica y el magmatismo del Paleógeno se
rigieron por la convergencia de la placa Farallón con la de
Norteamérica, entrando en juego la parte sur del Rift del Río
Grande y las fajas magmáticas alcalinas de Texas y México.
Las fallas corticales asociadas al rift fueron precedidas por
la compresión Laramídica y el vulcanismo relacionado a la
subducción durante el Cretácico Tardío-Paleógeno (Keller y
Baldridge, 1999). La presencia de corteza delgada en la parte
meridional del Rift del Río Grande la documentaron Seager y
Morgan (1979), quienes reportaron condiciones altas de flujo
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Enrique Gustavo Espinosa Arámburu, Miguel Ángel Tapia
73
Tabla 1.
Provincia
Provincia alcalina del Oriente de México
Región de San Carlos y el Picacho
Región de Coahuila norte. Zona de Ahuachile
Región de Coahuila norte.
Carbonatitas
Contexto geológico
Rocas alcalinas que conforman en México la
continuidad del cinturón Transpecos, Texas.
Evidencia de lantánidos, y posible episodio
hidrotermal tardío, post-magmático.
Complejo alcalino La Cueva al norte de Pico
Etéreo, también distrito de fluorita y berilio.
Caldera de Mariano Escobedo. Intrusivo
resurgente de sienita nefelínica
Carbonatitas en la región de Villa Ahumada
Chihuahua, El Indio, Mariana y la Yuca.
Municipio de Tierra Nueva, San Luis Potosí
Monclova-Candela. Pánuco de Coronado
Pegmatita en monzonita alcalina
Región limítrofe Chihuahua-Coahuila
Rocas alcalinas subsaturadas, Posible IOCG
en el contexto de los yacimientos de Fe
Hércules y La Perla. Similitudes con el
depósito Olympic Dam en Australia
Se conocen como Tierras raras ligeras a los siguientes
6 elementos: lantanio (57), cerio (58), praseodimio (59),
neodimio (60), prometio (61) y samario (62). El itrio (39)
también se incluye en esa serie. Las pesadas las forman los
elementos de número atómico 63 (europio) al 71 (lutecio).
El lugar que ocupan en la tabla periódica se muestra en
la siguiente figura 3.
El término tierras raras fue usado por primera vez a
finales del siglo XVIII y principios del XIX, para designar
minerales que contenían a cualquiera de los elementos
considerados dentro del grupo. Johan Gadolin, finlandés,
descubre un óxido terroso del cual Anders Gustav Ekeberg
aisló berilio, aunque no reconoció otros elementos. De un
mineral proveniente de Bastnäs, cerca de Riddarhyttan,
Suecia se descubrió el cerio como un óxido de color blanco.
En 1842 se separaron el lantano, neodimio, erbio y terbio y
casi todo el resto de los óxidos conocidos como tierras raras.
En 1901, el último de la serie, el europio, fue descubierto por
William Crookes, Lecoq de Boisbaudran y Eugène-Anatole
Figura 2.
Demarçay.
de calor. El espesor de la corteza en la región podría ser de 28 Las tierras raras deben su nombre al aspecto que tienen
más que a su escasez en la naturaleza. La figura 4 muestra
km (Keller et al., 1989).
su abundancia relativa y ponderada en la composición de
la ?corteza terrestre en comparación con otros elementos.
5. ¿Qué son las tierras raras y por qué son importantes
pocos yacimientos comerciales de tierras raras en el
Se trata de un grupo de 17 elementos de la tabla periódica;Existen
15
mundo.
conocidos como lantánidos, además del itrio que tiene propiedades químicas similares. Algunos incluyen el escandio, pero
otros autores lo descartan.
Acta
de
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
74
El proyecto de tierras raras El Indio,
estado de
Chihuahua
Abundancia, átomos de e lemento por cada 10 6 átomos de sílice Figura 3
Elementos formadores de rocas Metales Metales iindustriales ndustriales een n rrojo ojo Metales Metales ppreciosos reciosos een n púrpura púrpura Tierras Tierras rraras aras een n aazul zul Tierra FIGURA 4 Metales más “raros” Figura 4
Se sabe que el cerio, el lantano, el neodimio y el itrio
son los más abundantes en la composición de la corteza
terrestre. Los más escasos, el tulio y el prometio.
Las tierras raras no ocurren como elementos metálicos
sino que se encuentran en un amplio rango de compuestos
como los haluros, carbonatos, óxidos, fosfatos y silicatos.
Alrededor de 200 minerales contienen tierras raras, aunque
sólo un pequeño número tiene importancia comercial. La
mayoría de los recursos están asociados a tres minerales:
bastnasita, monacita, xenotima y alanita. La bastnasita y la
monacita, son la fuente primaria de las tierras raras ligeras,
principalmente Ce, La, Nd. La monacita también contiene
torio, un elemento radiactivo. La xenotima contiene tierras
raras pesadas, itrio, disprosio, erbio, iterbio y holmio.
En términos de contexto geológico, los principales yacimientos de tierras raras en el mundo ocurren en varios
ambientes: carbonatitas, rocas alcalinas y peralcalinas,
depósitos de placer y residuales, pegmatitas y sistemas hidrotermales, depósitos de hierro tipo IOCG, fosforitas, y en el
piso marino.
No todos los yacimientos son comercialmente explotables.
China produce el 95% de lantánidos que se emplean en
productos tecnológicos. Algunos de los ejemplos más notables de yacimientos se enlistan en la tabla 2.
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Enrique Gustavo Espinosa Arámburu, Miguel Ángel Tapia
75
Tabla 2.
Tipo de depósito Carbonatitas Descripción Leyes y tonelaje Desde varios miles a Asociados a rocas cientos de millones de ígneas ricas en toneladas. carbonatos que a su 0.1-­‐10% REO. vez conforman Bayan Obo: 750 Mt con series alcalinas 4% REO Rocas alcalinas Asociados a rocas ígneas alcalinas y peralcalinas Fe-­‐IOCG Depósitos de óxidos Olympic dam, 2,000 Mt de hierro con cobre con 0.3205% REO Depósitos hidrotermales (sin relación con rocas alcalinas) Placeres Paleo-­‐placeres Depósitos lateríticos Normalmente, <100 Mt Thor Lake, 64.2 Mt con 1.96% REO Vetas de cuarzo, fluorita o polimetálicas. Pegmatitas Normalmente <1 Mt, escasamente, 50 Mt Ley variable de 0.5 a 4% REO Marinos costeros. Cuencas de ríos Muy variable, de 0.1 a 0.3 Mt. Normalmente, <0.1% de monacita. Horse Creek, 19 Mt con 0.041% monacita Antiguos depósitos de placer en rocas litificadas descomposición química de rocas ígneas enriquecidas con TR De 10 a 100 Mt con ley de 0.1% REO De 0.1 a varios cientos de miles de ton. 0.1 a 10% REO Estados Unidos cuenta con el 12% de la reservas
de lantánidos en el mundo, mientras que Brasil y Rusia se
encuentran en fase de explotación, aunque contribuyen con
un relativamente bajo porcentaje de producción global.
El uso de las tierras raras, y por lo tanto su precio y
comercialización han aumentado con la tecnología digital,
por ello es que se han convertido en una suerte de minerales
estratégicos para países avanzados como Estados Unidos,
Japón y Alemania que los requieren, y para China, Australia,
Canadá y Brasil, que los producen. Los principales usos se
refieren en la figura 5.
Acta
de
Ejemplos Mountain Pass, Iron Hill, EUA Bayan Obo, China Okorusu, Namibia Amba Dongar, India Barra do Itapirapua, Brasil El Indio, México Ilimaussaq, Groenlandia Khibina y Lovozero, Rusia Thor Lake y Strange Lake, Canadá Weishan, China Brockman, Australia Pajarito Mountain, EUA Picacho-­‐Cruillas, México Olympic Dam, Australia La Perla, Mexico Karonge, Burundi, Naboomspruit y Steenkampskraal, Sudáfrica Lemhi Pass, Snowbird y Bear Lodge, EUA Hoidas lake, Canadá Telixtlahuaca, Oaxaca Eneabba, Jangardup, Capel, Australia Green Cove Springs EUA Richards Bay, Sudáfrica Persk, Malasia Cinturón de monacita de Carolina Guangdong, China Elliot Lake, Canadá Bald Mountain, EUA Mount Weld, Australia Araxá, Brasil Kangankunde, Malawi La mina Bayan Obo ubicada en la localidad de Bastou al
norte de Mongolia, suministra casi el 50% de la producción
mundial de lantánidos. El resto proceden del Sur de China,
Rusia, India y Brasil.
6. Yacimiento El Indio
En la región de Villa Ahumada, norte de Chihuahua, Radi
Nandigam, Kenneth F. Clark, Elizabeth Y. Anthony y Óscar
Comadurán describieron en 2009 el Complejo carbonatítico de Chihuahua (CCC) que consiste de tres afloramientos:
Yuca, El Indio y Mariana.
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
76
El proyecto de tierras raras El Indio,
Figura 5.
En Yuca refieren carbonatitas en un intrusionan a tobas
félsicas en forma de tronco de 900 m de diámetro, como
brechas de chimenea y diques de etapa tardía. En El Indio,
la carbonatita conforma una brecha de 20 m de diámetro,
además de que se emplaza como diques en una secuencia
de toba ferruginosa –vitrófido cuarzo-feldespático leucocrático–, e ignimbrita riolítica con esferulitas.
Finalmente, en Mariana, describen los mencionados
autores, carbonatita que intrusiona a pórfido de granito como
una chimenea de brecha de 750 x 350 m en un contexto en
el que afloran, además, caliza del Cretácico, andesita y toba
soldada de riolita. La brecha reemplazó al pórfido de granito
el cual contiene cristales de granate verde.
Industrias Peñoles llevó a cabo una campaña de 9
barrenos, dos en la toba y caliza, uno en granito y seis en
la brecha que no pudieron atravesarla totalmente después de
300 m de profundidad. Igualmente indican que el promedio
de REE en el barreno BCM-01 fue de 0.16%, y el de zinc,
1.139%, que son los contenidos más altos de zinc en carbonatitas, según diversos autores citados en su trabajo.
Ante este contexto, el SGM dedicó una primera
campaña de trabajo en la región de El Indio, no sin antes
protegerla legalmente como Asignación Minera en la que
regionalmente están descritas rocas carbonatadas del Cretácico Inferior, andesita del Eoceno y toba riolítica e ignimbrita
del Oligoceno, afectadas por intrusivos de granodiorita y
pórfido de riolita, según queda descrito en el texto explicativo
estado de
Chihuahua
del levantamiento de la carta El Cuarenta en 2003 en la que
no se detallaron carbonatitas, pero se menciónó su existencia
en el área de La Esperanza, que corresponde a la llamada
Mariana de acuerdo con Nandigam y colaboradores (2009).
En los primeros trabajos de evaluación en Mariana se
describe que en los arroyos “aflora brecha magmática (?)
o tectónica con fragmentos de carbonatita de color oscuro,
café-rojizo, café- parduzco, y fragmentos angulares a subangulares de granito porfídico alterado y andesita que varían de
1 a 10 cm. Posiblemente se trate de una diatrema. La brecha
exhibe concentraciones irregulares de fluorita, hematita,
smithsonita y zincita. Las concentraciones de tierras raras
podrían estar presentes en el sombrero de fierro o gossan”.
Una primera campaña de muestreo indicó valores promedio
de 0.033% TR
En El Indio está expuesta brecha de 20 m de diámetro
emplazada en toba ferruginosa. Contiene fragmentos de
rocas volcánicas embebidas en matriz fina de color grisamarillenta. Algunos diques y vetas de carbonatita se
encuentran distribuidos en la periferia de la brecha. El cuarzo
tiene diseminación fina de magnetita a lo largo de 200 m,
compuesta de carbonatita de grano fino gris-café. En el plano
de la figura 6 se ilustra el contexto geológico de la Carta El
Cuarenta en donde está la Asignación.
La figura 7 es un plano de detalle en el que sobresale
pórfido de riolita hipabisal de textura compacta, porfídicaleucocrática y afanítica, de color rosa-blanco y gris con
fenocristales de cuarzo, feldespato, plagioclasa y anfíboles
con abundantes agregados granulares y líneas de flujo
rellenas con riebeckita remplazada por hematita, lo que le da
un aspecto moteado. La Fotografía 1 muestra dicha textura,
y las de la figura 8, ilustran las características en los afloramientos.
7. Resultados
Se colectaron 290 muestras de esquirla en el pórfido riolítico
y en diques de carbonatitas. Las muestras tienen contenido
promedio de 1,022 ppm de tierras raras y, adicionalmente,
1.61 g/t Ʃ platinoides, lo que le confiere valor adicional al
proyecto.
8. Conclusiones
La evaluación del proyecto El Indio indica la existencia de un
posible depósito de tierras raras y platinoides que continuará
evaluándose para determinar su factibilidad económica.
9. Agradecimientos
Los autores agradecen cumplidamente a la dirección general
del SGM su apoyo para evaluar y presentar avances de resultados de modelos de yacimientos minerales.
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
77
Enrique Gustavo Espinosa Arámburu, Miguel Ángel Tapia
FIGURA 6.- PLANO GEOLÓGICO-ESTRUCTURAL CARTA EL CUARENTA H13-A56
375000
3430000
380000
390000
385000
To R
56º
14°
21°
To B
62°
56º
40º
54º
22°
To PR
To B
56º
28º
19º
To R
07º
32º
Kaim Cz
34º
42°
37°
53°
To R
19º
24º
24º
37º
27º
19º
75º
27º
66º
32º
62º
89º
Kaim Cz
To R
52º
34º
55º
18º
21°
34º
78º
68º
Qho lm-ar
47º
Kaim Cz
22º
12º
Kam Cz-Lu
To R
18º 27º
17º
48º
34º
Qho gv-ar
To R
82º
To R
33º
66º
14º
25 º
48º
48º
72º
39º
83º
3425000
Qho lm-ar
Kams Cz
36º
56º
To Gd
76º
To PR
66º
19º
46º
68º
22º
38º
18º
17º
15°
To Ig-TR
25º
81º
08º
78º
To B
3430000
Kam Cz-Lu
To Ig-TR
To Ig-TR
65º
400000
66º
71º
Kbap Cz-Lu
395000
Kaim Cz
50º
42ºº
76º
º
7718º
49º
Kbap Cz-Lu
23°
11º
35°
31°
31º
24º 27º
36º
45º
To R
3425000
27º
Kam Cz-Lu
02º
21º
06º
29º
To R
To R
To R
21º
54º
16º
23º
To R
18º 16º
3420000
3420000
Qho gv-ar
To R
Qho eo
08º
32º
Kbap Cz-Lu
NORTE
29º
To R
Asignación El Indio 3415000
16°
59º
06°
39º
32°
16º
21º
33º
84º
27°
73º
Kam Cz-Lu
16º
64º
Km Cgo 64°
ANTICLINAL EL PICACHO
43º
82°
To PR
31°
31º
26°
24°To
Kaim Cz
21º
22°
Kaim Cz
Kaim Cz
Kam Cz-Lu
R
3415000
32º
30º
Qho gv-ar
Kam Cz-Lu
23º
Qho gv-ar
29º
42º
27°
Kaim Cz
To R
40º
To R
14°
16°
77 º
FALLA LA MARIANA
12º
36°
84°
53º
18º
To Ig-TR
31º
14º
To R
68°
To PR
Kaim Cz
21º
Kam Cz-Lu
SINCLINAL EL BOLA
71°
22°
17°
08°
Kam Cz-Lu
Qho lm-ar
79°
44º
35°
Kaim Cz
72°
24º
Kam Cz-Lu
To R
Qho lm-ar
Kam Cz-Lu
To R
Qho eo
73°
47°
To R
46°
3410000
72°
72°
72°
38°
63°
Qho eo
3410000
78°
Qho gv-ar
To R
Qho lm-ar
66°
33°
26°
Qho gv-ar
To R
To R
26°
3405000
69°
To R
68°
To Ig-TR
3405000
28º
ANTICLINAL LA GLORIA
17°
Kaim Cz
24º
Kbap Cz-Lu
To R
34º
28º
Kaim Cz
13º
18°
62°
Qho la
64°
82°
Kaim Cz
14°
41°
79º
65°
72°
FALLA LA GLORIA
28°
22°
375000
15°
390000
385000
380000
395000
400000
ESCALA
ESTE
0
1000
2000
3000
4000
5000
METROS
FOTOGRAFÍA 1 1.
Figura 7
Acta
de
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
78
El proyecto de tierras raras El Indio,
estado de
Chihuahua
Figura 8. A. Dique bandeado de carbonatita de grano fino a medio, con bandas de calciocarbonatíta. B.
Carbonatita de color café con tonos rojos, afectada por brecha de intrusión constituida por fragmentos angulares
y sub-angulares de pórfido riolítico que varían en tamaño de 1 a 5 cm. C. Dique de carbonatita que intrusiona a
pórfido riolítico. D. Dique de carbonatita de 1.5 m de espesor y brecha de intrusión;
Referencias Bibliográficas
Barrera Rosas César-Servicio Geológico Mexicano, 2010. Carta El Cuarenta,
Chih., escala 1:50,000.
De la Peña Porth, 1959. Cita en Gómez Caballero, 1981, p. 3.
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L., 1990. Petrología y Mineralización de Tierras Raras del Complejo
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José Luis Farfán Panamá, Eduardo González Partida, Antoni Camprubi
79
Geología y Mineralización del Depósito Epitermal Polimetálico del Distrito Minero
Taxco, Guerrero, México
José Luis Farfán Panamá1*, Eduardo González Partida2, Antoni Camprubi3
Unidad Académica de Ciencias de la Tierra, Universidad Autónoma de Guerrero;
ExHacienda San Juan Bautista, 30323 Taxco el Viejo, Gro.
2
Centro de Geociencias, Universidad Nacional Autónoma de México, Campus Juriquilla,
Carretera 57 Km. 15.5. 76023 Santiago de Querétaro, Qro., México
3
Instituto de Geología, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria,
Delegación Coyoacán, 04510 México D.F., México
*Email: [email protected]
1
Resumen
La mineralización del Distrito Minero Taxco exhibe diferentes estilos y tiene un control
estructural definido por la geodinámica del Cretácico superior hasta el Oligoceno. Estás
estructuras mineralizadas de Pb/Zn con cantidades considerables de Ag están íntimamente
relacionadas con los primeros episodios del vulcanismo de la Provincia Magmática de la
Sierra Madre del Sur, y esto está evidenciado por la de edad 35.44 ± 0.24 y 34.95 ± 0.37 Ma
de los Diques Calavera que tienen correlaciones de campo muy interesantes con respecto a
las vetas mineralizadas; así mismo, la edad de 34.9 ± 0.2 Ma en adularia presente en algunas
vetas del distrito, lo cual evidencia aún más esta posible relación.
Palabras clave: Taxco, Sierra Madre del Sur, epitermales, Diques Calavera.
Abstract
The Taxco Mining District mineralization exhibits different styles and has a defined structural
control geodynamics of Late Cretaceous to Oligocene. You mineralized structures of Pb / Zn
with considerable amounts of Ag are closely related to the first episodes of Magmatic Province
volcanism of the Sierra Madre del Sur, and this is evidenced by age 35.44 ± 0.24 and 34.95 ±
0.37 Ma for the Diques Calavera field with interesting correlations regarding mineralized veins,
likewise, the age of 34.9 ± 0.2 Ma for adularia veins present in some of the district, which shows
this possible relationship further.
Key words: Taxco, Sierra Madre del Sur, epithermal, Diques Calavera.
Introducción
El Distrito Minero de Taxco (DTM) se ubica en la zona norte
del Estado de Guerrero al sur de México; y justamente se
ubica en el límite de los terrenos Mixteca y Guerrero (Campa
y Coney, 1983) y forma parte del Cinturón de depósitos
epitermales polimetálicos (Damon et al., 1981; Clark et
al., 1982; Camprubí et al., 2003a; Camprubí et al., 2006a;
Camprubí et al., 2006b; Camprubí, 2009). Este cinturón
está relacionado con la subducción de la margen continental
pacífica de México e incluye una gran cantidad de depósitos
epitermales polimetálicos de Pb/Zn con cantidades variables
de Ag y Au, los cuales han sido minados desde épocas de La
Colonia.
El DMT, es uno de los distritos minados desde épocas
de La Colonia, sin embargo, los trabajos de investigación
que han habido solo han versado sobre la producción y pocos
han sido los que han hablado a detalle de la geología. El
Acta
de
distrito comprende 2 zonas de explotación principalmente,
no obstante esta explotación se deriva de alrededor de 20
estructuras mineralizadas, así como dos zonas de reemplazamiento; también se han reconocido ocasionales estructuras
en stockwork y chimeneas.
Las características mineralógicas y geoquímicas del
distrito son descritas por primera vez en este escrito, tomando
como referencia la información publicada y las observaciones personales obtenidas en el presente trabajo. Además
se pretende en este estudio, el entendimiento del origen de
los fluidos responsables en los diferentes eventos de mineralización del Distrito Minero de Taxco.
Ambiente Geológico Regional.
El área de estudio se ubica en bloques corticales distintos,
delimitados por fallas principales, los cuales están caracteri-
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
80
Geología y Mineralización del Depósito Epitermal Polimetálico del Distrito Minero Taxco, Guerrero, México.
zados por conjuntos litológicos diferentes (Campa y Coney,
1983). Con base en las variaciones litológicas Campa y
Coney, (1983), Sedlock et al., (1993) subdividieron a estos
bloques corticales en terrenos tectonoestratigráficos que
están amalgamados sucesivamente mediante acreciones
múltiples a lo largo de la margen continental pacífica de
Norte América.
Las rocas que afloran en el área de estudio forman parte
de los terrenos tectonoestratigráficos Mixteca y Guerrero y son
los siguientes conjuntos petrológicos (de la base a la cima):
La Secuencia Volcánico-Sedimentaria de Taxco-Taxco
el Viejo que algunos autores la han correlacionado con las
rocas del Esquisto Tejupilco, el cual, lo han considerado
como la base del Subterreno Teloloapan perteneciente al
Terreo Guerrero (Campa y Coney, 1983). Dicho terreno está
compuesto de este a oeste por los subterrenos Teloloapan,
Arcelia y Zihuatanejo (Talavera-Mendoza y Guerrero-Suastegui, 2000; Talavera-Mendoza et al., 2007)
En contacto discordante se ubican las rocas carbonatadas y siliciclásticas, que corresponden a las formaciones
Morelos y Mexcala y forman parte del Terreno Mixteca. La
secuencia carbonatada que aflora en el área de estudio pertenece a las rocas de la Plataforma Guerrero-Morelos y que es
parte de la cubierta sedimentaria del Terreno Mixteca (Campa y
Coney, 1983). Esta secuencia está representada por una potente
sucesión de calizas arrecifales y de plataforma de la AlbianoCenomaniano (Formación Morelos; Fries, 1960) que está en
contacto transicional con la Formación Zicapa (de Cserna et
al., 1980; Cerca-Martínez, 2004), mientras que, aparentemente,
cubre de manera discordante a la sucesión volcánica-sedimentaria del Esquisto de Taxco (Centeno-García et al., 2008). A las
calizas de plataforma les sobreyace una sucesión de areniscas,
lutitas y limonitas calcáreas interestratificadas, designada
como Formación Mexcala (Fries, 1960). Las edades reportadas
en la literatura indican que la sedimentación de la Formación
Mexcala ocurrió diacrónicamente, desde el Turoniano-Coniaciano en la parte central de la Plataforma Guerrero-Morelos
(Hernández-Romano et al., 1997), hasta el Maastrichtiano en
su parte oriental (Perrilliat et al., 2000).
El estudio sistemático de la evolución tectónica y el
reconocimiento de una tectónica transcurrente importante en
el sur de México ha permitido la identificación de numerosas
zonas de cizalla, desde dúctiles a frágiles, entre la región
de Tzitzio, Huetamo y Huatulco. Con base en la medición
de planos de fallas y estrías a escala del afloramiento,
Meschede et al. (1997), definieron diferentes grupos de fallas,
que parecen responder a paleotensores de esfuerzos activos en
diferentes tiempos en el sur de México. Más recientemente,
con base en su orientación y cinemática, Nieto-Samaniego
et al. (2006) agrupan las zonas de cizalla reconocidas en el
sur de México en dos grupos principales, uno caracterizado
por una extensión NW-SE y otro por una extensión NE-SW.
Morán-Zenteno et al. (2004) sugieren que dicho sistema de
fallas representa una zona de debilidad cortical mayor, cuya
actividad favoreció el ascenso del magma, depositación y
generación en su momento de rocas del Grupo Balsas y de
la Riolita Tilzapotla, así como el emplazamiento de cuerpos
plutónicos y subvolcánicos a lo largo de la costa del Pacífico
(Damon y Montesinos 1978; Damon, P. E. et al.; 1983) y este
tipo de cuerpos ocurren en las cercanías al área de estudio;
los cuales se han interpretado como parte del mismo evento
volcánico de la Sierra Madre de la Sur.
Geología del Distrito Minero de Taxco.
El DMT representa un segmento de este complejo de rocas
delimitados por fallas principales, los cuales están caracterizados por conjuntos litológicos diferentes (Campa y Coney,
1983). Así como, secuencias sedimentarias y volcánicas
resultantes de los esfuerzos de cizalla reconocidas en el sur
de México.
Geología y Control de la Mineralización.
Las rocas en donde está emplazada la mineralización del
DMT es básicamente en las rocas que pertenecen a las formaciones Morelos y Mexcala (Fig. 1), aun que se ha reportado la
existencia de mineralización incipiente en algunos paquetes
de la Secuencias Volcánico-Sedimentaria de Taxco-Taxco el
Viejo. En el primer paquete litológico es en donde se desarrollan las zonas de reemplazamientos tipo skarn y en el segundo
paquete es en donde se desarrollan fuertemente las vetas.
El evento volcánico-plutónico y la mineralización
están asociados con los espacios predispuestos de acuerdo
con la geodinámica del Cretácico Superior hasta el Oligoceno; reconociéndose 5 orientaciones preferenciales; 1)
Cabalgaduras mayores con dirección general N-S atribuidas a la Orogenia Larámide; 2) Fallas normales con
dirección NO-SE y echados al E y al O, de probable edad
pre-Eocénica; 3) Fallas con componente lateral siniestro con
dirección NE-SO, originadas por la reactivación del régimen
de subducción durante el Eoceno Superior-Oligoceno Inferior, generando una extensión “pull-apart”; 4) Derivado del
intenso fallamiento lateral y en “pull-apart” se desprende
un conjunto de fallas locales en “échelon”, lo cual genera
estructuras con dirección NNE-SSO y terminaciones casi
N-S, con buzamientos hacia el NO y O. Este sistema de fallas
muy probablemente ocurrió durante el final del Oligoceno
Temprano o bien al inicio del Oligoceno Tardío; y por último,
5) Fallas normales regionales con dirección preferente N-S
y NNO-SSE; las cuales las han asociado al sistema de fallas
Taxco-San Miguel de Allende, del Mioceno Tardío.
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
José Luis Farfán Panamá, Eduardo González Partida, Antoni Camprubi
Magmatismo.
El establecimiento de los eventos, tanto volcánicos y muy
probablemente subvolcánicos, así como, de los fluidos mineralizantes se tuvo que corroborar con el comportamiento
geoquímico de los cuerpos subvolvánicos, así como con la
obtención de la edad de estos mismos cuerpos.
En el área de Taxco estos cuerpos subvolcánicos de
composición andesítica están representados por los Diques
Calavera (Farfán-Panamá et al., 2010); éstos son cuerpos
tabulares y de acuerdo con las relaciones de campo son útiles
para conocer la edad mínima del vulcanismo ácido de la
región de Taxco y la edad de mineralización en el DMT; y
esto es posible porque estos diques se encuentran cortando
hasta el principio del vulcanismo ácido oligocénico y también
atraviesan una importante estructura mineralizada (CobreBabilonia) del DMT. No obstante, es necesario mencionar
que en algunos otros sitios del área de estudio estos diques
exhiben otras relaciones de campo, ya que se encuentran
siendo cortados por las estructuras mineralizadas, por lo
tanto el emplazamiento de los diques pudiera estar relacionado con los fluidos mineralizantes del DTM.
81
El comportamiento geoquímico de los Diques Calavera
es muy es similar a los valores promedio de las rocas de la
provincia magmática de la Sierra Mader del Sur compuesta
por Ignimbritas, Rocas hipabisales básicas del área de Buenavista-Tilzapotla obtenidos por Morán-Zenteno et al.; (2004)
y los valores de las regiones de Etla, Mitla-Tlaco y Nejapa
obtenidos por Martínez-Serrano et al.; (2008); y su común
es su carácter calcialcalino, que las define como típicos
productos de arco, asociados a la convergencia a lo largo de
la margen continental pacífica del sur de México (MoránZenteno et al., 1998 y 2003); esta semejanza se demuestra
en el diagrama AFM (Fig. 2) propuesto por Irvine y Baragar
(1971) y las características y tendencias de los elementos
LILE a los HFSE, en las anomalías negativas en Ti, Nb y Ta;
las anomalías positivas en K y Pb son generalmente consideradas como indicativas de rocas formadas en ambientes
orogénicos. Y esto mismo lo corroboramos cuando procedemos a utilizar el diagrama propuesto por Pearce y Cann,
(1973), el discrimina entre rocas toleíticas de arco, basaltos
calco-alcalinos y MORB; y las rocas correspondientes al
presente estudio se ubican el campo de los basaltos calco-
Figura 1. Mapa Geológico del Distrito Minero de Taxco (Modoficado del SGM, 2004).
Acta
de
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
82
Geología y Mineralización del Depósito Epitermal Polimetálico del Distrito Minero Taxco, Guerrero, México.
alcalinos. Así mismo, la edad de cristalización de entre 35.44
± 0.24 y 34.95 ± 0.37 (Fig. 3) obtenida en zircones por el
método 206Pb/238U en los Diques Calavera ubica a éstos,
en el posible hiatus volcánico, en el que existe la coexistencia con cuerpos subvolcánicos de composición andesítica,
los cuales proveen calor para la actividad hidrotermal y la
posibilidad de fluidos, así como de la presencia de metales
económicos (Henry et al., 1997; Singer y Marchev, 2000).
LEYENDA
C-2
C-3
C-4
C-5
C-7
C-10
C-11a
C-11b
Figura 2. Diagrama ternario AFM (Álcalis-Hierro-Magnesio) propuestopor
Irvine y Baragar, (1971), usando los óxidos en % en pesode K2O + Na2O
(alkalis), FeO + Fe2O3 y Mg.
Alteración y Mineralización.
Los procesos de mineralización se reconocen principalmente
en dos formaciones rocosas del área de estudio, en las cuales
se exhiben fuertes procesos de alteración.
Alteración Hidrotermal.
Estos procesos de alteración se distinguen fuertemente en las
rocas de las formaciones Morelos y Mexcala. En la primera
formación es posible reconocer un proceso de reemplazamiento (skarnificación) y en algunos estratos de la base de
la Formación Mexcala, en donde es posible observar un
conjunto mineralógico de grosularita + piroxeno y ocasionales aglomeraciones de wollastonita y algunos parches de
cuarzo. La mineralogía hidratada como parte del proceso
retrógrado presente en las rocas previamente alteradas
corresponde a la clorita principalmente, algunos parches de
actinolita y tremolita, también existen ocasionales parches de
arcillas y epidota. También existen parches bastante importantes de carbonatos que a menudo son acompañados de
cuarzo. No obstante, el proceso un tanto más complicado se
reconoce en las áreas de las vetas y se desarrolla en las rocas
de la Formación Mexcala y se encuentran este tipo de estructuras distribuidas a lo largo y ancho del DMT y las rocas
más próximas a estas estructuras son las que exhiben una
moderada alteración. El conjunto paragenético está eviden-
ciado por cuarzo y calcita y parches no menos importantes
de clorita y carbonatos como parte de alteración propilítica.
Es posible reconocer ocasionales aglomerados de tremolita
y actinolita. La tremolita es mayor en las partes profundas.
También es posible observar ocasionales aglomeraciones
de sericita, illita-esmectita. Esta mineralogía es propia de
alteración fílica. En algunas zonas superficiales el conjunto
mineralógico solo se presenta en pequeños parches aislados,
los cuales, presentan cuarzo, calcita, ocasionales cristales de
fluorita y fuertes cantidades de óxidos de hierro tipo siderita
y grandes parches de minerales del grupo de las arcillas tipo
illita-esmectita, indicando éste conjunto una alteración argílica.
Edad de la Alteración.
En una estructura mineralizada tipo “échelon” relacionada
con las vetas del desarrollo Mi Carmen se obtuvo un cristal
de adularia (muestra GP-B-48), el cual fue datado por el
método 40Ar/39Ar (Tabla 1). Los resultados se representan en
gráficas de mesetas Ar-Ar en donde es posible observar un
promedio del 85 % de 39ArK acumulado, no obteniéndose
con ello una edad plateau pero se calculó una edad promedio
de 34.96 ± 0.19 Ma (Fig. 4a). También se calculó la edad
usando una isócrona en un diagrama de correlación inversa
de isotopos 39Ar/40Ar versus 36Ar/40Ar, en donde es posible
interpretar una edad aparente de 34.90 ± 0.20 Ma (Fig. 4b)
con una correlación de desviación estándar del 3.351 (dato
muy alto), en donde los pasos del A al C ocupan cerca del
85.1 % del acumulado de 39ArK.
Mineralización.
Como parte del proceso de mineralización metálica en
la zona de reemplazamiento hay el desarrollo de grandes
mantos mineralizados compuestos principalmente de placas
xenomórficas de esfalerita rica en hierro hacia la base y hacia
la cima esfalerita en coloraciones miel. También ocurren
placas xenomórficas de galena que se disponen penetrando
a los cristales de esfalerita. Se observan pequeños parches
xenomórficos de calcopirita, los cuales se están transforman
parcialmente a bornita. También es posible reconocer algunos
pequeños parches de pirrotita y magnetita.
En la parte inferior de las vetas o la zona profunda es
posible encontrar principalmente grandes placas de esfalerita
con galena y en ellas ocurren pequeñas fracturillas rellenas
de arsenopirita, tennantita, tetraedrita y pirita. También se
reconoce calcopirita en pequeños parches. Ocasionalmente
se comienzan a aparecer esporádicos cristales y aglomerados
policristalinos de estibinita, polibasita y probable argentita.
En la parte superficial de la vetas hay la existencia de esfalerita pero en mucho menos cantidad que en la dos zonas
anteriormente señaladas; también la presencia de galena es
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4.6
4.0
3.0
2.0
1.0
200
Figura 3. Diagrama de Concordia tipo Wetherill (1956), donde se puede observar que las muestras analizadas
de los Diques Calavera son concordantes con respecto a la línea de concordia. 34.95 ± 0.37 a 35.44 ± 0.24 Ma
Tabla 1. Datos 40Ar/39Ar de calentamiento gradual por horno de una muestra
de adularia de los Diques Calavera del Distrito Minero de Taxco.
mucho menor dejándose observar algunos manchones en
coloración rojizas quizás la presencia de algunos óxidos
de zinc y/o hierro; además de encontrarse en mucho mayor
cantidad la presencia de cristeles de pirita.
Acta
de
Secuencia Paragenética.
El conjunto mineralógico metálico en el DMT es un tanto
complicado por la gran variedad de minerales que existen,
tanto en los mantos de reemplazamiento, como en las áreas
de las vetas, no obstante fue posible realizar un esquema de
la secuencia paragenética.
En la zona de reemplazamiento la mineralogía presente
en ella hace suponer un proceso de skarnificación (Tabla 2)
formada por minerales de granate tipo grosular, pequeños
cristales de piroxeno, los cuales se disponen en los espacios
intersticiales entre los granos, también ocurren esporádicos
aglomerados de wollastonita. Este conjunto mineral de reemplazamiento está fuertemente alterado por clorita, actinolita
y tremolita. Existen parches de arcillas y epidota.
Dentro de este proceso de reemplazamiento tipo
skarn hay el desarrollo de grandes mantos mineralizados
compuestos principalmente de placas xenomórficas de esfalerita rica en hierro hacia la base y hacia la cima esfalerita en
coloraciones miel. También ocurren placas xenomórficas de
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
84
Geología y Mineralización del Depósito Epitermal Polimetálico del Distrito Minero Taxco, Guerrero, México.
Figura 4a y b. Espectros Ar-Ar a partir de los datos obtenidos por calentamiento global de adularia de las estructuras
mineralizadas del Distrito Minero de Taxco.
galena que se disponen penetrando a los cristales de esfalerita.
Se observan pequeños parches xenomórficos de calcopirita
que probablemente ocurrieron un poco antes o al mismo
momento de la precipitación de la esfalerita. Estos cristales
de calcopirita se están parcialmente alterando a bornita; se
presentan pequeños manchones xenomórficos de pirrotita
como inclusiones en la esfalerita. También ocurren esporádicos cristales automórficos y xenomórficos de magnetita y
pirita. Ocasionalmente, sobre estas grandes placas de esfalerita ocurre la calcita y carbonatos.
En la parte inferior de las vetas o la zona profunda es
posible encontrar principalmente grandes placas de esfalerita
con galena y en ellas ocurren pequeñas fracturillas rellenas de
arsenopirita, tennantita y tetraedrita, los cuales suelen acompañarse de cuarzo crustiforme y en drusas ocasionalmente
rellenas de calcita. También, sobre estas grandes placas
ocurren algunos parches de calcita y también a menudo
ocurren parches de menor tamaño de carbonatos y de arcillas
de illita-esmectita. En la parte media de las vetas, la mineralogía de ganga viene acompañada por placas xenomórficas
de esfalerita, galena y pirita, en donde también es posible
reconocer pequeños parches de calcopirita. A menudo estas
placas de este tipo de minerales están acompañadas por cristales con formas crustiformes de cuarzo y calcita. Sobre estos
cristales ocurren pequeños parches de minerales de alteración de actinolita y pequeños aglomerados de carbonatos y
calcita. Ocasionalmente se comienzan a aparecer esporádicos
cristales y aglomerados policristalinos de estibinita, polibasita y probable argentita y pirargirita.
En la parte superficial de la vetas hay la existencia de
esfalerita pero en mucho menos cantidad que en la dos zonas
anteriormente señaladas; también la presencia de galena es
mucho menor dejándose observar algunos manchones en
coloración rojizas, debido quizás a la presencia de algunos
óxidos de zinc y/o hierro. En esta zona, es en donde ocurren
Tabla 2. Tabla en donde se exhibe la secuencia paragenética del proceso
de mineralización, así como, las etapas de desarrollo de cada una de las
alteraciones presentes en el Distrito Minero de Taxco.
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José Luis Farfán Panamá, Eduardo González Partida, Antoni Camprubi
más a menudo las manifestaciones de estibinita y jamesonita.
Los cristales de calcita son frecuentes en pequeñas drusas en
donde ocurren estas especies minerales contenedoras de antimonio. Existen ocasionales cristales de fluorita acompañados
por calcita y cuarzo; así mismo ocurren pequeños manchones
de minerales del grupo de las arcillas tipo illita-esmectita y
clorita. También de manera muy rara se presentan algunos
cristales de adularia como lo encontrado en una de las estructuras mineralizadas del Desarrollo Mi Carmen.
Conclusiones
Con base en las edades obtenidas, tanto en las rocas de los
Diques Calavera, como la edad de la adularia de las vetas del
Sistema Mi Carmen, podemos sugerir que existen grandes
posibilidades que el origen de los fluidos responsables de la
mineralización del Distrito Minero de Taxco provenga de una
fuente magmática y asumir que estos cuerpos subvolcánicos
(Granodioriota Coxcatlán, los domos riolíticos y los Diques
Calavera), así como el magmatismo ácido de la Sierra Madre
del Sur están íntimamente relacionados con la generación
de los fluidos responsables de la mineralización y que estos
minerales económicos se encuentran hospedados en zonas de
reemplazamiento y en vetas con base en la geodinámica del
Cretácico Superior hasta el Oligoceno.
Agradecimientos.
El presente escrito es parte del desarrollo proceso doctoral
del primer autor, por lo que debo agradecer ampliamente a la
Universidad Autónoma de Guerrero, así como al CONACyT
por haber otorgado el tiempo y el apoyo económico. También
agradezco a UNAM dado que el presente proyecto fue parcialmente financiado por el proyecto PAPITT # IN101113-3 de
la UNAM.
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