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Aplicaciones de los minerales pesados en la

resolución de problemas estratigráficos y

estructurales

Dr. Aldo Alván

Dirección de Geología Regional

1. Acerca de los minerales pesados

2. Minerales pesados (espectros)

3. Minerales pesados (single grains)

4. Levantamiento/exhumación/erosión

1. Acerca de los Minerales pesados

1. Acerca de los minerales pesados

(Foto Y. Bustamante)

1. Acerca de los minerales pesados

Densidad >2.87 g/cm3

Abundancia en la muestra 1%

Resistencia al transporte sedimentario (desgaste)

Resistencia al intemperismo (química (Morton & Hallsworth, 1994)

(Foto Y. Bustamante)

63 µm

titanitas granates anfíboles

Polit

un

gst

ato

de

sod

io

Boenig

k (

1983)

Politungstato de sodio.

Embudos de separación. Laboratorios del INGEMMET.

Aporte sedimentario

Aporte sedimentario

Aporte sedimentario

Aporte sedimentario granito

cuarzo,

feldespato potásico,

plagioclasa.

anfibolita

anfíbol,

feldespato potásico,

cuarzo.

feldespato potásico,

plagioclasa,

biotita,

cuarzo,

anfíbol.

biotita,

apatito,

zircón.

granate,

titanita.

granate,

titanita, apatito, zircón.

(Mange & Maurer, 1992; Morton & Hallsworth, 1994)

El vocablo fósil se deriva del verbo latino fodere,

excavar, a través del sustantivo fossile, aquello que es

excavado.

La taxonomía (del griego ταξις, taxis, ‘ordenamiento’, y

νομος, nomos, ‘norma’ o ‘regla’), en su sentido más

general, es la ciencia de la clasificación. La

clasificación biológica tiene que ser consistente con el

árbol filogenético mientras se disponga de éste, en ella,

los organismos se agrupan en taxones mutuamente

excluyentes a su vez agrupados en taxones de rango

más alto, de forma que todos los organismos

pertenecen a uno y sólo un taxón de cada rango o

"categoría taxonómica".

En cada taxón de cada categoría, los organismos

poseen caracteres (singular carácter) cuyos estados

del carácter los diferencian de los organismos fuera del

taxón, y son los que en conjunto se utilizan para

delimitar los taxones.

Fósil y taxonomía:

evoluto

costillas bifurcadas

forma de la cámara

quilla?

~113 Ma

~108 Ma

~100 Ma

~104 Ma

Robert et al. (2002)

≠

≠

≠

anfibolita granito

Por ejemplo:

andesita

arenisca von E

ynatten (

2008)

Sedimentación

anfibolita granito andesita

basalto gneiss arenisca

cuarzo,

feldespato k,

plagioclasa (Na-Ca).

biotita

apatito,

zircón,

epídota.

cuarzo,

feldespato k,

albita (Na).

clorita,

biotita,

granate,

anfíbol,

rutilo,

zircón.

anfíbol,

feldespato k,

ortoclasa.

piroxeno,

clorita,

apatito,

zircón.

plagioclasa,

piroxeno,

anfíbol.

magnetita,

apatito,

biotita,

titanita.

Mange & Maurer (1992)

plagioclasa,

piroxeno (aug),

vidrio.

olivino,

titanita.

cuarzo,

feldespato,

plagioclasa,

litoclastos.

zircón,

turmalina,

rutilo.

Espectros de minerales pesados extraídos de rocas

mesozoicas, paleozoicas y proterozoicas en el sur de

Perú.

Pxn=piroxeno

Ttn=titanita

Ep=epidota

Amp=anfíbol

Grt=granate

Ap=apatito

Rt=rutilo

Zrn=zircón

Batolito de al Costa

Grupo Yura

Grupo Mitu

Batolito de San Nicolás

Macizo de Arequipa

Grupo Tacaza

zrn

tur

tur

zrn

anf

anf

anf

zrn

75-150 µm

150-250 µm

250-500 µm

~3 kg

~30 mins

~30 mins

~30 mins

~10 mins

Separadora magnética

Frantz

Microscopio petrográfico

~30 mins

x mins

Chancadora

de mandíbulas

Chancadora de discos

Politungstato de sodio

Embudos de separación

Máquina

centrífuga

Nitrógeno líquido

2. Las cuencas sedimentarias

INGEMMET estudia las cuencas sedimentarias

en términos de cartografiado geológico,

estratigrafía, análisis de facies sedimentarias y

bioestratigrafía.

Integra los datos de proveniencia de sedimentos

con el armazón estratigráfico del área a estudiar,

y con otra información contextual disponible con

el objetivo de desarrollar el entendimiento de las

variaciones espaciales de los sedimentos en una

cuenca, y provee argumentos para la

interpretación geológica.

• Análisis de minerales pesados (espectros),

• Análisis petrográficos de secciones delgadas,

• Datación de minerales pesados (U-Pb, [U-TH]/He, Ar-Ar, FT, etc.),

• Geoquímica de granos individuales,

• Litogeoquímica (whole rock).

2. Minerales pesados

(espectros)

Noroeste de Irlanda

Noroeste de Irlanda, mar Celta.

Mange et al. (2003)

Grauvacas ordovicianas del South Mayo Trough. Mange et al. (2003)

Fm. Mweelrea/Fm. Glenummera:

zircón/andalusita/cordierita

Fm. Derrylea superior/Fm. Maumtrasna:

zircón/andalusita/cordierita/silimanita

Fm. Sheffry/Fm. Derrylea inferior/Fm. Finny:

zircón/cromoespinel

Mange et al. (2003)

Este de Virginia, EEUU.

Según Fredric et al. (2007), a lo largo

de la costa atlántica de los EEUU se

extrajeron concentrados con

minerales densos en sedimentos de

playa y en quebradas, los cuales

fueron evaluados en términos de

interés económico por geólogos

prospectores.

En placeres actuales, la prospección

continúa con la búsqueda de capas

“oscuras”. Se puede deducir de

donde provienen los minerales de

interés (por ejemplo, gneises,

granitos, etc.); sin embargo, en el

caso de los placeres no es vital

conocer la roca generadora de

sedimentos, sino, conocer los

procesos sedimentarios que dieron

origen a las acumulaciones, y los

tipos de facies donde pueden estar

acumulados sus extensiones, y las

asociaciones (espectros) típicas de

minerales pesados, dando lugar a un

análisis predictivo. Fredric et al. (2007)

Minas activas de minerales pesados

Minas no-activas de minerales pesados

Depósitos de minerales pesados

Depósitos de minerales pesados (intangible)

Leyenda

Fredric et al. (2007)

rutilo

titanita

Proyecto GR41A (INGEMMET)

Foto

K. R

am

irez

rutilo

Fre

dric e

t al. (

2007)

ZTR Index (Hubert, 1962)

rutilo

titanita

Proyecto GR41A (INGEMMET)

Foto

K. R

am

irez

rutilo

Reynecke & Wallmach (2007), Meinhold (2010)

Fre

dric e

t al. (

2007)

ZTR Index (Hubert, 1962)

Alpes, Europa

Faupl & Wagreich (1991)

Faupl & Wagreich (1991)

Albiano-Coniaciano

Altas concentraciones de

zircón, turmalina, rutilo (ZTR).

Adelaide, sur de Australia

Pain

e e

t al. (

2005)

Paine et al. (2005)

ilmenita, titanitas, monazitas.

ilmenita, titanitas, monazitas.

Paine et al. (2005)

ilmenita, titanitas, monazitas.

Paine et al. (2005)

Paine et al. (2005)

Mayor acumulación de

minerales pesados

(incluyendo ilmenita, titanitas,

monazitas).

Acumulación subordinada

de minerales pesados

Arequipa, sur de Perú

Alv

án e

t al. (

2016)

Espectros de minerales pesados extraídos de rocas

cenozoicas en el sur de Perú.

Alván et al. (2015)

Y. Bustamante

Tacna, areniscas, Cenozoico

piroxenos

anfíboles

PET (Proyecto Especial Tacna)

3. Minerales pesados individuales

(single grains)

Macusani Ca(UO2)2(PO4)2·10-12H2O

en Rivera (2010), INGEMMET

Leroy & Aniel (1992)

Mamani (2006)

Macusani

Cenozoic

Volcanic

Zone riolita

cuarzo,

plagioclasa (Na).

biotita,

anfíbol,

zircón,

autunita.

?

Cajamarca, norte de Perú

Andó et al. (2012)

verde azul-verde

verde-marrón marrón

T°c (Ar-Ar)= 400-600°C

Anfíboles

(K,Na)0-1(Ca,Na,Fe,Mg)2(Mg,Fe,Al)5(Al,Si)8O22(OH)2

Chambefort et al. (2013)

Rocas volcánicas cenozoicas

de los alrededores de

Yanacocha.

(Alto Al)

Chambefort et al. (2013)

En las andesitas se tiene anfíboles con alto Al y bajo Al, de los cuales se toma en consideración los

anfíboles con alto Al, debido a que estos son derivadas de la corteza inferior (900°-950°C) con fluidos

de granitos aun sin aflorar, relacionados con etapas de mineralización de alta sulfuración (Au, Cu).

Dunkl (2008)

Columbia Británica, oeste de Canadá

Depósitos hidrotermales con Cu y Mo.

Bouzari e

t al. (

2016)

Preparación de briquetas con granos

de apatitos, para ser pulidos.

Preparación de briquetas con granos

de apatitos, para ser pulidos.

Bouzari e

t al. (

2016)

Catodoluminiscencia de apatitos, con feldespato potásico.

Catodoluminiscencia de apatitos, con feldespato potásico.

Bouzari e

t al. (

2016)

Bouzari et al. (2016)

Cu y Mo!!!

4. Levantamiento/exhumación/erosión

Reiners & Ehler (2005)

90 Ma

90 Ma

90 Ma

Dataciones U-Pb en zircones

zircón U-Pb / 900°C

Reiners & Ehler (2005)

10 Ma (ap) / ~2.3 km

2500 msnm

80 Ma

Dataciones (U-Th)/He en apatitos

apatito U-Pb / 60°C

90 Ma (zrn) / ~6 km

El “lag time” es el tiempo perdido o sin

registro que se tiene desde la edad del

enfriamiento del termocronómetro más

frio (por estándar, el apatito (U-Th)/He)

y la edad de la sedimentación, la cual

puede ser restringida a la vez, por

otros termocronómetros de alta

temperatura y/o otros proxies

sedimentarios.

Por ejemplo, fósiles guías,

correlaciones estratigráficas,

quimioestratigráficas, etc.

63 µm

titanitas granates anfíboles

Gracias

Alexandra Benites

Elvis Sánchez

Angel Salas

Ivan Becerra

Yacory Bustamante

Edid Eyquepasa

Katerin Ramirez

Ya

su

to e

t a

l. (

20

13

)

Bande et al. (2011)

(Cuenca Llanos, Colombia)