- Clasificación de Niggli de
los yacimientos minerales. - Clasificación de
Schneiderhöhn de los yacimientos
minerales. - Clasificación de
Lindgren de los yacimientos minerales,
modificados. - Referencias
bibliográficas
El estudio de los yacimientos minerales
requiere el examen de un gran número y tipos de distritos
mineros; sus semejanzas y diferencias deben ser anotadas y
descritas. Agrupando juntamente los yacimientos con características similares facilita la
descripción y, como es de esperar, permite
generalizaciones en lo que concierne a la génesis y
localización mineral. Para que pueda usarse, una
clasificación debe ser lo más simple posible,
especialmente si tiene que usarse en el campo durante el examen
de una mina y para la cartografía. Se han hecho muchos intentos
para clasificar los yacimientos minerales desde los primeros
esbozos de Agrícola; sin embargo, la mayoría fueron
abandonados ya que eran en gran parte engorrosos y restrictivos y
no podían aplicarse en el campo.
Algunos tipos de yacimientos minerales gradan en otros y
sus límites
genéticos no pueden definirse de un modo preciso; por lo
tanto, la clasificación debe ser flexible. Por ejemplo, en
muchos distritos mineros de los Estados Unidos,
tales como Butte, Montana, la mineralización en las partes
externas del área fue depositada a temperaturas y
presiones relativamente bajas, mientras que la
mineralización en el centro del distrito se formó a
temperaturas y presiones un poco mayores. Es imposible clasificar
el distrito solamente en una categoría; no obstante, el
distrito está colocado en la categoría que se
aplica a la mayor parte d los yacimientos.
Mientras que los intentos pasados en la
clasificación han hecho énfasis en la forma,
textura y en el contenido mineral y asociaciones de los
yacimientos minerales, las clasificaciones más modernas se
desarrollan sobre las teorías
de la génesis y medios de
deposición. Desde los primeros tiempos se reconoció
que se podía hacer una clara distinción entre
ciertos tipos de menas sedimentarias y otras asociadas con
procesos
ígneos. Incluso la división en tipos ha sido
difícil, ya que los geólogos no pueden ponerse de
acuerdo entre ellos mismos en cuanto al origen de muchos
yacimientos. No se ha propuesto ninguna clasificación
aceptable de los yacimientos minerales y en la actualidad hay
tres sistemas de uso
común. Los europeos están a favor de la
clasificación vulcánico-plutónica de Niggli
y de la clasificación mena-asociación de
Schneiderhöhn. El esquema más ampliamente usado en
los Estados Unidos es la clasificación
profundidad-temperatura de
Lindgren. Estas tres clasificaciones fueron desarrolladas cada
una durante la primera parte de este siglo cuando los tipos
más frecuentes de yacimientos minerales eran los filones.
Tales yacimientos como los sulfuros masivos asociados con masas
volcánicas, yacimientos diseminados de cobre y
molibdeno y yacimientos estratiformes del tipo de Mississippi
Valley, si bien conocidos, su valor
económico era bastante inferior que el actual. Al mismo
tiempo,
despertaban poco interés
científico. Los estudios modernos han proporcionado una
gran cantidad de información y es necesario una
revisión y modernización de las antiguas
clasificaciones.
Niggli (1929) agrupó las menas
epigenéticas en volcánicas, o
próximas a la superficie, y plutónicas, o de
asentamiento profundo. Los yacimientos plutónicos son
divididos en hidrotermales,
pegmatíticos-neumatolíticos y subgrupos
ortomagmáticos, dependiendo de si las menas se formaron a
partir de líquidos o de gases, o como
productos
directos de cristalización dentro del magma. La
clasificación final está basada en asociaciones
químicas y asociaciones mena-mineral.
Un esquema de la clasificación de Niggli se da en
la tabla 1. Se puede ver que este sistema clasifica
los yacimientos en base a su génesis y mineralogía.
Por ejemplo, se distingue entre yacimientos volcánicos de
oro y yacimientos plutónicos de oro o entre menas
hidrotermales de cobre y menas neumatolíticas de cobre.
Fundamentalmente, esta clasificación difiere poco de la de
Lindgren. La mayor parte de los criterios utilizados en la
clasificación de Niggli son aplicables en la de Lindgren.
Pero ya que los fluidos de alta presión
por encima del punto crítico no son ni gases ni
líquidos, la distinción
neumatolítico-hidrotermal es artificial. Desafía la
aplicación de campo, ya que un yacimiento mineral que se
forme a partir de minerales transportados en medio gaseoso no
puede distinguirse de los formados a partir de materiales
transportados en medio líquido.
Tabla 1 –
Clasificación de Niggli de los yacimientos
minerales.
- Plutónico o intrusivo
- Ortomagmático
- Diamante, platino-cromo
- Titanio-hierro-níquel-cobre
- Neumatolítico a pegmatítico
- Metales pesados-alcalino
térreos-fósforo-titanio - Silicatos-álcalis-fluoro-boro-estaño-molibdeno-wolframio
- Asociaciones turmalina-cuarzo
- Hidrotermal
- Hierro-cobre-oro-arsénico
- Plomo-cinc-plata
- Níquel-cobalto-arsénico-plata
- Carbonatos-óxidos-sulfatos-fluoruros
- Volcánico o extrusivo
- Estaño-plata-bismuto
- Metales pesados
- Oro-plata
- Antimonio-mercurio
- Cobre nativo
- Volcanes subacuáticos y depósitos
bioquímicos
Schneiderhöhn (1941) clasificó los
yacimientos minerales de acuerdo a : 1) la naturaleza del
fluido mineral; 2) las asociaciones minerales; 3)
distinción entre deposición cercana a la superficie
y deposición profunda, y 4) el tipo de deposición,
huésped o ganga. La categoría significativa en esta
clasificación es el grupo segundo,
asociaciones minerales. Schneiderhöhn propuso una lista
detallada de asociaciones minerales típicas,
clasificándolas según los tipos de mena,
huésped y ganga encontrada en cada una. Las
categorías principales de su clasificación se
reproducen en la tabla 2.
Tabla 2 –
Clasificación de Schneiderhöhn de los yacimientos
minerales.
- Yacimientos intrusivos y
líquido-magmáticos - Yacimientos neumatolíticos
- Filones pegmatíticos
- Filones neumatolíticos e
impregnaciones - Reemplazamientos neumatolíticos de
contacto
- Yacimientos hidromertales
- Asociaciones de oro y plata
- Asociaciones de pirita y cobre
- Asociaciones plomo-plata-cinc
- Asociaciones
plata-cobalto-níquel-bismuto-uranio - Asociaciones
estaño-plata-wolframio-bismuto - Asociaciones
antimonio-mercurio-arsénico-selenio - Asociaciones de no sulfuros
- Asociaciones de no metales
- Yacimientos exhalativos
El sistema de Schneiderhöhn es conocido en Europa y
defendido por muchos americanos. Noble (1955) sostiene que es la
mejor clasificación genética
ya que las asociaciones minerales representan asociaciones
metálicas en los fluidos formadores de las menas. Aunque
los esquemas de Schneiderhöhn y Lindgren tienen semejanzas
fundamentales, sin embargo, difieren en el énfasis.
Según el sistema de Schneiderhöhn, un yacimiento que
no se adapte a ninguna de las asociaciones dadas mena-mineral o
sus subdivisiones es rápidamente clasificado formando
solamente un nuevo grupo o subdivisión. El éxito
de este sistema para uso de campo, sin embargo, es inversamente
proporcional al número de grupos
principales necesitados para acomodar todos los yacimientos
minerales; es decir, cada nueva categoría que se necesite
debilita la clasificación. Un ejemplo más detallado
del sistema de Schneiderhöhn (para el grupo III A) es como
sigue:
III. Yacimientos hidrotermales.
- Asociaciones de oro y plata.
- Cortejo hipoabisal (asentamiento
profundo).
- Filones catatermales de oro-cuarzo (equivalente a
hipotermal). - Yacimientos de impregnación llevando oro en
rocas
silicatadas. - Yacimientos de reemplazamiento llevando oro en
rocas carbonatadas. - Yacimientos mesotermales de
oro-plomo-selenio.
- Cortejo subvolcánico (cercano a la
superficie).
- Filones epitermales propilíticos de
oro-cuarzo y filones de plata-oro. - Filones epitermales de oro-teluro.
- Filones epitermales de oro-selenio.
- Yacimientos aluníticos de oro.
- Yacimientos epitermales de plata.
Lindgren introdujo sus sistema de clasificación
(tabla 3) en 1913; se usa hoy día casi en su forma
original (Lindgren, 1933). Se han añadido términos
tales como "teletermal" (Graton, 1933) y "exotermal" (Buddington,
1935). Ridge (1968) reconoció la necesidad de
revisión, si bien conservó los principios
básicos de Lindgren.
El sistema de Lindgren está considerado como el
mejor para uso en el campo. Una modificación que parece
esencial es una atenuación del papel del
magma. Por consiguiente, en la tabla 8-3, el origen del calor no se
especifica. El término "hidrotermal" significa simplemente
"agua caliente"
y no implica asociación magmática. Tal cambio en el
sistema de clasificación fue sugerido por K.L. Williams y
se adapta bien con los descubrimientos de los estudios de
inclusiones fluidas e isotópicos.
Las denotaciones de temperatura y presión en el
esquema de Lindgren son a lo más solamente aproximadas y
sujetas a modificación constantes. Por ejemplo, aunque la
mayor parte de la metalización en los yacimientos
mesotermales tiene lugar posiblemente entre los 300º y
200º C, los estados iniciales y finales de la
deposición mineral pueden pasar de estos
límites.
Tabla 3 –
Clasificación de Lindgren de los yacimientos minerales,
modificados.
- Depósitos producidos por procesos
químicos de concentración; las temperaturas y
presiones varían entre límites
amplios.
- En magmas de procesos de
diferenciación.
- Yacimientos propiamente magmáticos,
yacimientos de segregación magmática,
yacimientos por inyección. Temperaturas entre
700º y 1500º C; presiones muy altas - Pegmatitas. Temperatura muy alta a la moderada,
presión muy alta.
- En formación de rocas
- Concentración efectuada por introducción de sustancias
extrañas a las rocas (epigenético)
- Origen dependiente de la erupción de rocas
ígneas.
- Yacimientos vulcanogénicos asociados
normalmente a acumulaciones volcánicas. Temperaturas
entre 100º y 600º C; presión
atmosférica o moderada. - A partir de masas efusivas. Sublimados, fumarolas.
Temperatura de 100º a 600º C; presión
atmosférica o moderada. - A partir de masas efusivas. (Yacimientos
ígneo metamórficos). Temperaturas oscilando
probablemente entre 500º y 800º C; presión
muy alta.
- Por aguas calientes ascendentes de origen incierto,
probablemente magmáticas, metamórficas,
oceánicas, connatas o meteóricas.
- Yacimientos hipotermales. Deposición y
concentración a grandes profundidades, temperatura y
presión elevadas. Temperatura entre 300º y
500º C. Presión muy alta. - Yacimientos mesotermales. Precipitación y
concentración a profundidades intermedias. Temperatura
de 200º a 500º C; presión alta. - Yacimientos epitermales. Precipitación y
concentración a poca profundidad. Temperatura de
50º a 200º C; presión moderada. - Depósitos teletermales. Precipitación
a partir de "soluciones
gastadas". Temperatura y presiones bajas; es el
término más alto del rango
hidrotermal. - Depósitos xenotermales. Precipitación
y concentración a profundidades someras, pero a
temperaturas altas. Temperatura alta a baja; presión
moderada a atmosférica.
- Origen por aguas meteóricas circulando a
profundidades moderadas o ligeras. Temperatura superior a
100º C; presión moderada.
- Por concentración a sustancias contenidas en
el propio conjunto geológico.
- Concentración por metamorfismo
dinámico o regional. Temperatura superior a 400º
C; presión alta. - Concentración por agua subterránea de
circulación más profunda. Temperatura 0º a
100º C; presión moderada. - Concentración por desintegración de
las rocas y alteración residual cerca de la
superficie. Temperatura 0º a 100º C; presión
moderada o atmosférica.
- En medios acuosos
- Vulcanogénicos. Emanaciones termales
submarinas asociadas con vulcanismo. Temperaturas altas a
moderadas; presión baja a moderada. - Por interacción entre soluciones.
Temperatura de 0º 70º C; presión
moderada
- Reacciones inorgánicas.
- Reacciones orgánicas.
- Por evaporación de los
disolventes.
- Yacimientos producidos por procesos mecánicos
de concentración. Temperatura y presión moderada
a baja.
Ninguno de estos criterios son infalibles; debido a la
complejidad y variabilidad de los factores involucrados, los
minerales que normalmente se forman en una zona también se
forman en otros lugares, a presiones y temperaturas más
altas o más bajas. Las zonas deposicionales se
caracterizan por ciertas asociaciones de minerales de mena y
minerales de ganga (Schneiderhöhn, 1941; Niggli, 1929),
así como por la presencia de ciertos productos de
alteración de la roca encajante. Algunos minerales, tales
como el cuarzo, feldespatos y pirita, tienen amplios rangos de
estabilidad y persisten desde las zonas más profundas a
las zonas más someras. Las texturas minerales pueden
indicar el ambiente de
profundidad-temperatura; por ejemplo, los geólogos creen
que el bandeado rítmico de grano fino de algunas menas de
oro se desarrolla bajo condiciones próximas a la
superficie. Las texturas oolíticas y los yacimientos
coloidales generalmente se atribuyen también a presiones y
temperaturas bajas. Aunque el
conocimiento de la termometría geológica es
útil, se debe usar con mucha precaución.
Los yacimientos minerales que parecen ser el resultado
de la granitización encajarán también en la
clasificación de Lindgren, puesto que no se considera el
origen último de los metales: cada
categoría se define por las condiciones ambientales en el
tiempo y lugar de la deposición final.
A pesar de su aparente simplicidad y amplitud, la
clasificación de Lindgren ha tenido numerosas
críticas, particularmente la categoría "en cuerpos
de roca" (IB). A la luz de las ideas
modernas, especialmente aquellas obtenidas de estudios de
inclusiones fluidas y de estudios isotópicos, muchas de
estas críticas están justificadas. En cuanto a su
permanente utilidad,
cualquier sistema de clasificación debe ser capaz de
reflejar nuevos hallazgos, debe ser revisable. El criticar el
sistema de Lindgren solamente porque deja sin clasificar un
yacimiento particular no es más válido que el
discutir que un batolito de granodiorita no puede ser así
clasificado porque contiene algo de cuarzo monzonita. Mientras
que la clasificación se entienda, se modernice y se
reconozcan sus límites, continuará siendo
significativa y útil.
Las zonas de Lindgren se basan comúnmente en los
minerales presentes sin tener mucho en cuenta sus rangos de
estabilidad. Así, pues, la pirrotina y la arseniopirita se
consideran frecuentemente como minerales de alta temperatura, lo
cual verdaderamente puede ser. Incluso sabemos ahora que la
pirrotina puede existir en la forma monoclínica y
hexagonal, y que las condiciones de la deposición
varían mucho. Muchos minerales que Lindgren
consideró que se formaban a temperaturas altas se sabe hoy
que se forman también a temperaturas bajas, especialmente
a través de largos períodos de tiempo
geológico. Cuando se acumulan los datos sobre el
equilibrio de
fases y estabilidad de los minerales y cuando la
geotermometría se van refinando, entonces irán
variando las asociaciones minerales propias de una zona con una
profundidad determinada. Muchos yacimientos probablemente
serán clasificados otra vez, y los límites de
temperatura de las zonas hipotermal, mesotermal y epitermal,
refinados y redefinidos.
Se ha hecho una crítica más al sistema de
Lindgren debido a la incertidumbre de lo que exactamente se
entiende por "alto", "medio" y "bajo" cuando se aplicaba a
temperaturas y presiones. No es necesario un refinamiento de
estos términos. Del mismo modo, cuando las temperaturas y
presiones de un fluido hidrotermal cambian, las menas de un
cuerpo mineral simple (o incluso de una muestra) pueden
representar más de una de las categorías de la
tabla. Esto es un problema serio de clasificación, pero
parece inevitable en el intento de describir los complejos
procesos de formación de menas. La temperatura y la
presión en la zona hipotermal permanecen ordinariamente
altas a lo largo de la deposición mineral, pero en zonas
someras los minerales de baja temperatura pueden estar sobre
impuestos
sobre filones de temperatura más alta. Del mismo modo, no
es raro descubrir que un conjunto mineral de alta temperatura
haya sido fracturado y subsecuentemente atravesado por un fluido
mineral más frío. En la práctica, tal
yacimiento se asigna a una zona particular de Lindgren de acuerdo
a su conjunto mineral dominante.
Originalmente, la clasificación de Lindgren
atendió a la presión y temperatura como variables
dependientes, pero de hecho pueden variar independientemente.
Buddington (1935) señaló nueve categorías
posibles para zonas de profundidad-temperatura; éstas
representan una combinación de valores de
temperatura y presión altos, intermedios y bajos. Aunque
las altas temperaturas cerca de la superficie son completamente
razonables en las proximidades de un plutón, es tal vez
irrazonable esperar condiciones de superficie a grandes
profundidades. Buddington introdujo el término
xenotermal para representar yacimientos de alta
temperatura que se forman cercanos a la superficie. No es
práctico el distinguir el total de los nueve tipos de
yacimiento en el campo, pero el xenotermal se usa bastante
actualmente.
La clasificación de Lindgren no tiene en cuenta
la química de
las rocas encajantes que son indudablemente un factor fundamental
en la deposición mineral. Teóricamente esto
sería indiferente ya que la profundidad y temperatura son
los únicos parámetros usados. Pero se origina un
problema cuando las menas son precipitadas prematuramente con
respecto a su medio normal de profundidad-temperatura. Algunos
yacimientos ígneo metamórficos pueden, por
criterios de profundidad-temperatura, encajar en la zona
hipotermal de Lindgren o incluso en la zona mesotermal (Stone,
1959, pág. 1028), estando solamente la diferencia en que
el yacimiento yace dentro de un huésped de carbonato
más bien que en una roca regional menos reactiva. Estas
diferencias sugieren que la clasificación de
Schneiderhöhn es más apropiada donde la
deposición mineral ha sido controlada por diferencias
químicas entre los fluidos hidrotermales y las rocas
encajantes, mientras que la clasificación de Lindgren va
mejor cuando la deposición mineral ha estado
controlada tanto por la presión como por la
temperatura.
Schmitt (1950a) observó que las gradaciones entre
zonas no son tan frecuentes como uno se podía esperar; las
gradaciones faltan entre las zonas epitermales y mesotermales, y
entre yacimientos de pegmatitas e hipotermales. La ausencia de
estas gradaciones nunca ha sido adecuadamente explicada. Sin
embargo, se conocen algunos ejemplos de tales gradaciones, y es
probable que cuando aumente nuestro conocimiento
sobre las condiciones físicoquímicas que controlan
la deposición mineral, se podrá ofrecer una
explicación favorable. Schmitt (1950b) también
propuso un gráfico de clasificación con la ordenada
y abscisa definida por los factores de profundidad y temperatura.
Este método, si
bien más preciso, requiere una información que no
es fácilmente obtenida en el campo.
Aunque la clasificación de Lindgren es el
modelo en los
Estados Unidos, la mayoría de los yacimientos son
también clasificados por el contenido en metales, la
forma, reemplazamiento o relleno de cavidades, y así
sucesivamente. Por ejemplo, un yacimiento diseminado de cobre es
solamente uno de los muchos tipos posibles en la categoría
mesotermal; una chimenea mineral de plomo-cinc puede ser
hipotermal, mesotermal o epitermal, dependiendo del yacimiento en
cuestión.
Lovering (1963) introdujo los términos
diplogenético y litogenético en el
sistema de clasificación. "Diplogenético" se
propuso para yacimientos que son en parte singenéticos y
en parte epigenéticos. Aunque el término se refiere
primariamente al tiempo, en cierto sentido se refiere
también al espacio; no lleva ninguna implicación
del origen de los constituyentes o del método de
formación. Un ejemplo de un yacimiento
diplogenético dado por Lovering es uno en el que el
catión singenético se une con el anión
epigenético para reemplazar la caliza por fluorita. El
segundo término de Lovering, "litogenético", se
aplica a la movilización de los elementos de una roca
sólida y su transporte y
deposición en otra parte. Los yacimientos
litogenéticos se derivarían de la acción de
fluidos magmáticos, metamórficos o
meteóricos.
La clasificación genética de Lindgren de
yacimientos minerales está estrechamente relacionada al
zonado y a la paragénesis. Teóricamente, las zonas
de profundidad-temperatura pueden corresponder a las actuales
zonas mineralógicas, como en Cornualles, Inglaterra.
Similarmente, las zonas de alta densidad
corresponden a la fase paragenética más temprana de
un distrito. Zonado, paragénesis y clasificación
genética son todas expresiones del mismo fenómeno y
no pueden propiamente separarse unas de otras. Esto constituye
una evidencia clara a favor del esquema de clasificación
de Lindgren.
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