Capitulo
3.1
Contenido página
Definiciones
Historia
Reconocimiento
general
Tipos de Muestras
Conceptos básicos
Pasos
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Ejemplo: Boxplots
Geoquímica en la prospección
3.1 Definición
El método geoquímico de exploración o prospección respectivamente es un
método indirecto. La exploración geoquímica a minerales incluye cualquier
método basándose en la medición sistemática de una o varias propiedades
químicas de material naturalmente formado. El contenido de trazas de un
elemento o de un grupo de elementos es la propiedad común, que se mide.
El material naturalmente formado incluye rocas, suelos, capas de hidróxidos
de Fe formadas por meteorización llamadas 'gossan', sedimentos glaciares,
vegetación, sedimentos de ríos y lagos, agua y vapor. La exploración geoquímica
está enfocada en el descubrimiento de distribuciones anómalas de elementos.
Se distingue los estudios geoquímicos enfocados en un reconocimiento general
y los estudios geoquímicos más detallados aplicados en un área prometedora
para un depósito mineral. Además se puede clasificarlos con base en el material
analizado.
Historia
El principio fundamental de la prospección geoquímica, que el ambiente de
un depósito mineral está caracterizado por propiedades conspicuas y diagnósticas
ya está conocido y es aplicado desde el tiempo, en que el ser humano empezó
a explotar metales.
Los análisis de elementos trazas por espectrógrafo fueron aplicados a muestras
de suelos y plantas en las medias de 1930. Entre 1940 y 1950 con los avances
en los análisis hidroquímicos y en la espectrografía en los Estados Unidos
y en Canada se desarrollaron métodos más económicos y más efectivos de prospección
geoquímica. A partir de 1950 los métodos geoquímicos fueron aplicados en
otros países del mundo.
Los estudios geoquímicos de los suelos (hoy día el método más avanzado)
y de la vegetación iniciaron en la década de 1930 a 1940, en las medias
de 1950 se podían emplear los estudios geoquímicos de drenaje en una forma
rutinaria. Además entre 1950 y 1960 se realizaron muestreos sistemáticos
de rocas alteradas y frescas y a partir de 1960 se introdujeron varios métodos
de prospección geoquímica para rocas, especialmente en la Unión Soviética
antigua. Las mediciones de gases de suelos y atmosféricos todavía están
en desarrollo.
Reconocimiento general
Por medio de una cantidad pequeña de muestras o es decir mediante un muestreo
lo menos costoso como posible se quiere localizar sectores favorables en
un área extendida y reconocida en grandes rasgos. Las áreas de 10 a 1000
km2 se evalúan a menudo con una muestra por 1km2 a una muestra
por 100km2. Un método geoquímico apto para el reconocimiento general es
la localización de provincias geoquímicas y su delineación. Si existe una
correlación entre la probabilidad de la presencia de las menas y la abundancia
media de un elemento en una roca representativa para una región o la abundancia
media de un elemento en distintos tipos de rocas se puede establecer una
red de muestreo con un espaciamiento amplio y analizar las muestras para
ubicar las áreas con valores elevados en comparación con la abundancia media
del elemento en interés.
Estudios geoquímicos detallados
El objetivo de un reconocimiento detallado es la delineación y la caracterización
geoquímica del cuerpo mineralizado en la manera más precisa como posible.
Para localizar el cuerpo mineralizado se requiere un espaciamiento relativamente
estrecho, usualmente entre 1 y 100m. Debido a los altos costos relacionados
con un espaciamiento estrecho se emplea los estudios geoquímicos detallados
áreas limitadas de interés particular seleccionadas en base de los antecedentes
geoquímicos, geológicos y geofísicos disponibles.
Los métodos comúnmente empleados en estudios
detallados son los siguientes:
● El muestreo sistemático de suelos residuales se utiliza para buscar anomalías
situadas directamente encima del cuerpo mineralizado debido a su sencillez
y a la ventaja, que la composición del suelo residual depende altamente
del cuerpo mineralizado subyacente.
● El muestreo de suelos se emplea para localizar anomalías desarrolladas
en material transportado, que se ubica encima de un cuerpo mineralizado.
El grado, en que la anomalía depende del cuerpo mineralizado subyacente,
es mucho menor en comparación con el método anterior. Por medio de un muestreo
profundo se puede comprobar, si existe una relación geoquímica entre el
suelo y el cuerpo mineralizado subyacente o no.
● El muestreo de plantas puede ser recomendable bajo circunstancias, que
impiden la aplicación del muestreo de suelos como por ejemplo en áreas cubiertas
con nieve o en áreas, donde las raíces de las plantas penetran profundamente
una capa de material transportado. Aún este método es complejo y costoso.
La complejidad se debe entre otros factores al reconocimiento y al muestreo
de una sola especie de planta en el área de interés, a la variabilidad del
contenido metal, que depende de la edad de la planta y de la estación del
año y al procedimiento analítico de las plantas.
● El muestreo de rocas está enfocado en la detección de anomalías de corrosión
o difusión. Las anomalías de corrosión se pueden encontrar en las rocas
de caja y en el suelo residual, que cubren el cuerpo mineralizado. Las rocas
de cajas caracterizadas por una anomalía de difusión se obtienen por ejemplo
a través de una perforación.
● Un método en desarrollo es el muestreo de gases de suelos y de constituyentes
atmosféricos. Se lo aplica para detectar cuerpos mineralizados cubiertos
con una capa ancha de suelo.
Tipos de muestras y su aplicación
Las muestras de sedimentos de ríos y lagos, de aguas de ríos, de lagos y
de fuentes y de sondeos son los tipos de muestras más eficientes y los más
empleados. Especialmente esto vale para los sedimentos de ríos, que se puede
aplicar para la búsqueda de la mayoría de los metales. La exploración geoquímica
basándose en muestras de aguas está más limitada a los elementos solubles.
Las muestras de sedimentos de ríos se utilizan con alta frecuencia en la
exploración por su manejo sencillo. por sus costos bajos por unidad de área
y por su alto grado de confidencia. En áreas glaciares la dispersión de
clastos visibles o de trazas mensurables de metales en acarreos glaciáricos
se utilizan exitosamente para la detección de depósitos minerales. Los análisis
de suelos son de costos altos por unidad de área, además las anomalías de
suelos residuales por ejemplo, que son relacionadas con depósitos minerales
en el subsuelo normalmente son de extensión local. Pero como generalmente
la composición de un suelo autóctono depende estrechamente de su substrato
o es decir de las rocas, que las cubre, se emplean este método con alta
frecuencia en áreas ya identificadas como áreas favorables. La composición
química de plantas y la distribución de especies de plantas, que prefieren
suelos de composición anómala pueden servir igualmente en estudios de reconocimientos.
Plantas o asociaciones de plantas únicamente relacionadas con menas se pueden
identificar visualmente desde el aire, por medio de fotos aéreas o por medio
de imágenes de satélite.
Conceptos básicos
Según la definición original de GOLDSCHMIDT (en ROSE et al. 1979) la geoquímica
se ocupa de dos ramos:
1) la determinación de la abundancia relativa y absoluta de los elementos
de la tierra y
2) el estudio de la distribución y de la migración de elementos individuales
en varias partes de la tierra con el objetivo de descubrir los principios,
que controlan la distribución y la migración de los elementos.
Los pasos de una exploración geoquímica
1) Selección de los métodos, de los elementos de interés, de la sensibilidad
y la precisión necesarias y de la red de muestreo. Las selecciones se toma
con base en los costos, los conocimientos geológicos, la capacidad del laboratorio
disponible y una investigación preliminar o las experiencias con áreas parecidas.
2) Programa de muestreo preliminar, que incluye análisis inmediato de algunas
muestras tomadas en la superficie y en varias profundidades en el subsuelo
para establecer los márgenes de confianza y para evaluar los factores, que
contribuyen al ruido del fondo.
3) Análisis de las muestras en el terreno y en el laboratorio, incluido
análisis por medio de varios métodos.
4) Estadísticas de los resultados y evaluación geológica de los datos tomando
en cuenta los datos geológicos y geofísicos.
5) Confirmación de anomalías aparentes, muestreo encauzado en áreas más
pequeñas (red de muestreo con espaciamiento corto), análisis de las muestras
y evaluación de los resultados.
6) Investigación encauzada con muestreo y análisis adicionales de muestras
tomadas en un paso anterior.
Elemento indicador, elemento explorador
Elemento indicador, indicador directo o elemento blanco (‘target element’)
se refiere a uno de los elementos principales del depósito mineral, que
se espera encontrar.
Elemento explorador o elemento pionero (‘pathfinder element’)
se refiere a un elemento asociado con el depósito mineral, pero que puede
ser detectado más fácilmente en comparación al elemento blanco, que puede
ser dispersado en un área más extendida y que no está acompañado por tanto
ruido de fondo en comparación al elemento blanco. La selección de un elemento
explorador requiere un modelo del depósito mineral, que se espera descubrir.
Arsénico (As) por ejemplo puede presentar un elemento explorador para la
búsqueda de cobre (Cu) en un depósito macizo de sulfuros, pero no es un
elemento explorador para cada tipo de depósito de cobre.
Tabla: Elementos
indicadores y exploradores de algunos tipos de depósitos minerales
| Asociación de menas | Elemento indicador | Elemento explorador |
| Pórfido cuprífero | Cu, Mo | Zn, Au, Re, Ag, As, F |
| Depósitos complejos de sulfuros | Zn, Cu, Ag, Au | Hg, As, S (en forma de SO4), Sb, Se, Cd, Ba, F, Bi |
| Vetas de metales preciosos | Au, Ag | Hg, As, S (en forma de SO4), Sb, Se, Cd, Ba, F, Bi |
| Depósitos del tipo ‘Skarn’ | Mo, Zn, Cu | As, Sb, Te, Mn, Hg, I, F, Bi, Co, Se, Tl |
| Uranio en areniscas | U | Se, Mo, V, Rn, He, Cu, Pb |
| Uranio en vetas | U | Cu, Bi, As, Co, Mo, Ni, Pb, F |
| Cuerpos ultramáficos de oro | Pt, Cr, Ni | Cu, Co, Pd |
| Vetas de fluorita | F | Y, Zn, Rb, Hg, Ba |
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Proporciones de isótopos estables también pueden
servir para indicar un depósito mineral, por ejemplo Pb, S y Sr están distribuidos
en zonas alrededor de algunos depósitos minerales y las variaciones en la
composición de carbón y oxígeno pueden indicar la proximidad de un depósito
mineral del tipo Mississippi Valley.
Apuntes
- Geología
Contenidos
1. Introducción
2. Remote Sensing
3. Geoquímica
●
3.1 Definición
3.2 Anomalía geoquímica
3.3 Analítica
3.4 Método geobotánico
3.5
Ejemplos
4. Métodos sísmicos
5. Método magnético
6. Método gravimétrico
7. Métodos eléctricos
Índice
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