Lugares de interés geológico y minero: meteoritos y yacimientos minerales

Fernando Vázquez Guzmán. Catedrático Jubilado y Profesor Emérito. Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Minas de Madrid 

Meteorito en la atmósfera terrestre.

En ocasiones, en la televisión o en la prensa diaria, nos dan la noticia de que un meteorito de gran tamaño amenaza con chocar con nuestro planeta, e incluso que se toman medidas para desviarlo o impactarlo, hasta con un ingenio nuclear... Y, recientemente, se ha sabido de “un meteorito que explotó en los montes Urales, dañando edificios, reventando ventanas y provocando una lluvia de cristales rotos sobre las personas”.


Otras veces, nos informan de la recogida de uno de pequeño tamaño, en una determinada región del globo, que, tras su estudio por los expertos, queda descartado.

Imagen: Ian O'Neill in @univertoday.

Hoy la ciencia admite que los dinosaurios se extinguieron en el Cretácico, hace unos 65 millones de años, como consecuencia del impacto de un meteorito en la península del Yucatán, que produjo la estructura Chicxulub de unos 190 km de diámetro.  Entre los más conocidos, de estos impactos, destaca el del Cañón del Diablo en Arizona, cráter Barringer, de hace unos 50.000 años, con un diámetro de 1,2 km y unos 170 m de profundidad.




Imagen radar del Complejo Ígneo de Sudbury,
con la geología superpuesta
(tomada en el 8º Simposio de IAGOD).

Pero, desde nuestro punto de vista minero, nos interesan aquellos relacionados con mineralizaciones, generalmente desconocidos por el gran público. Me refiero, fundamentalmente, al Complejo Ígneo de Sudbury (Ontario, Canadá), y al Complejo de Bushveld en Sudáfrica, interpretados como la fusión del manto producida por impactos de meteoritos.

La posibilidad de conocer “in situ” estos lugares, de interés geológico-minero, se ofrece en la asistencia a Congresos y Simposios, y son parte ineludible de la formación de todo interesado en los recursos geológicos y minerales.




Sudbury. Mineralización en rocas básicas
con textura de segregación magmática..

El distrito minero de Sudbury es la mayor concentración conocida de mineralizaciones de Ni-Cu-MGP (míquel-cobre-minerales del grupo del platino), relacionadas con rocas máficas, encontrándose en una compleja zona del escudo canadiense, donde tres provincias estructurales coinciden, y en relación con una estructura de impacto de extraordinaria importancia. Además, alberga importantes depósitos de U, Au, Au-Cu y Zn-Pb-Cu.

Sudbury. Mineralización en fracturas
de rocas graníticas.

Si bien la mayoría de las mineralizaciones de níquel tienen como roca de caja rocas básicas, es de señalar que algunas corresponden a inyecciones en fracturas de los fundidos residuales, asociados a ellas, estando en rocas ácidas. Una vez más se comprueba que los yacimientos y la naturaleza, en general, se resisten a ser encasillados en unos modelos rígidos, cuestión muy a tener en cuenta en su búsqueda e investigación. Y ello como consecuencia de que, en todo evento geológico, participan diversos procesos implicados en el mismo. 

Conos de impacto en Sudbury (Canadá).

Entre las características de esta estructura de impacto, responsable de la existencia de estas mineralizaciones, y que pueden ser reconocidas a simple vista, se encuentran: la distribución de conos de impacto (shatter cones) según un patrón radial; la existencia de brechas pseudotaquilíticas y cataclásticas; y la presencia de minerales metamorfizados.

Cono de impacto mostrando
las estrías (Sudbury, Canadá).

Con ocasión del 8º Simposio de IAGOD (International Association of the Genesis of Ore Deposits), celebrado en Canadá, tuve la oportunidad de tener en mis manos uno de estos conos de impacto y conocerlos tal como se presentan en afloramientos de campo.

Se trata de un tema de gran interés, en relación con la génesis de yacimientos, pero, evidentemente, no todas las mineralizaciones de níquel responden a este mecanismo.

Mina de Aguablanca (España). Foto R.F. Rubio.

En España contamos con el yacimiento de Aguablanca, descubierto en 1992, en la confluencia de las provincias de Badajoz, Huelva y Sevilla, que, según distintos estudios, corresponde posiblemente a la primera mineralización Ni-Cu-MGP de significación económica situada en un margen continental activo. Ámbito considerado, generalmente, de menor interés minero para este tipo de mineralizaciones.

Komatitas basálticas anfibolitizadas,
atravesadas por vetas cuarzo-feldespáticas
(fusión parcial de granitoides adyacentes).

Creo interesante señalar, en relación con las mineralizaciones de Ni-Cu-MGP, que algunas de las relacionadas con rocas ultramáficas lo hacen con las denominadas komatitas, equivalentes extrusivos de peridotitas, harzburgitas y dunitas, que reciben su nombre del río Komati, en Barberton Mountain Land (Sudáfrica).

Estructura “spinifer” en lavas komatitas
Barberton Greenstone Belt, Sudáfrica.

Son rocas caracterizadas por su estructura “spinifex”, una malla formada por el intercrecimiento e interpenetración de cristales esqueléticos alargados de olivinos y piroxenos, de cristalización rápida, que asemeja un tipo de césped denominado “spinifex grass”. Son rocas excepcionales tanto por las temperaturas de erupción de más de 1.600ºC, como por su elevada antigüedad. 

Años más tarde de acudir al 8º Simposio de IAGOD, pude comprobar sobre el terreno, esta vez en África del Sur, un ejemplo de impacto meteórico, de gran interés geológico, tanto por su forma como por las características que lo conforman.

Panorámica del domo de Vredefort.

El área visitada fue la estructura del domo de Vredefort, situada a  100 km de Johannesburg, formada por un basamento de rocas arcáicas, compuesto por una zona central de leucogranulitas 
rodeada por granitos y neises, a su vez envuelto por un anillo de sedimentos y lavas de la serie de Witwatersrand.

Fracturas externas radiales en la corona del domo.

Un gran cráter, producido por el impacto de un gran meteorito, el más antiguo conocido, de unos 2.000 millones de años, fue seguido por el levantamiento de su parte central rodeada por una estructura anular de subsidencia, de unos 150 km de diámetro, limitada por un escarpe de falla.

Representación del impacto.

El colapso del levantamiento del núcleo central originó el plegamiento volcado y concéntrico de los estratos de la serie de Witwatersrand, que fueron posteriormente erosionados, de manera que sólo la parte más profunda de la estructura es accesible.

Estrías de los conos de impacto,
en las cuarcitas de base
serie de Witwatersrand (Zona de Vaal River).

Algunas de las características del impacto pueden apreciarse bien a través de Google Earth, o bien en campo, como en la zona de Vaal River, donde las cuarcitas de base de la serie de Witwatersrand presentan conos de impactos, con las características estrías, análogas a las existentes en Sudbury, o bien en una cantera de pseudotaquilitas.

 

Cantera de pseudotaquilitas.

Dejo, para otra ocasión, el relato de unas visitas excepcionales a las explotaciones mineras del Complejo de Bushveld, también interpretado como la fusión del manto producido por el impacto de un meteorito y de una antigüedad análoga a la del domo de Vredefort, al tratarse de un escenario con características muy distintas a las hoy aquí tratadas.

fernando.vazquez@upm.es

La mina de Sishen (África del Sur)

Fernando Vázquez Guzmán. Catedrático Jubilado y Profesor Emérito.

Escuela Técnica Superior de Ingenieros de  Minas de Madrid

En un viaje organizado a África del Sur, por la Asociación Española para la Génesis de los Yacimientos Minerales (AEGYM), tuve ocasión de realizar una serie de visitas a lugares de interés geológico y a distintas explotaciones mineras. Tanto unos como otras fueron acordados por el Prof. Antonio Arribas en coordinación con el Servicio Geológico de Sudáfrica.

Ahora, aendiendo a una solicitud del Prof. Rafael Fernández Rubio, voy a hacer una reseña de una de las visitas, de la que guardo los mejores recuerdos, tanto por la cordialidad con que fuimos tratados como por la claridad de todas las explicaciones y respuestas a las preguntas del grupo.

Tal vez hay que comenzar recordando que África del Sur es un país que, con aquello del apartheid, la discriminación de la mayoría de raza negra, la matanza de más de 500 negros en Soweto, y la más reciente, en agosto del pasado 2012, de 34 mineros de la mina de platino Marikana, tiene mala imagen entre gran parte de la sociedad española.

Sin embargo, tras mi experiencia sudafricana visitando diversas minas y lugares de interés geológico, considero que se trata de un país con recursos naturales impresionante, en el que los políticos que han tomado el relevo han sabido, en general, conservar todo lo que había desarrollado la anterior minoría blanca, e ir creando una amplia clase media.

Aunque, hoy en día, África del Sur es ya un país con una industria turística floreciente, voy a referirme a ella como lo que siempre ha sido, una gran potencia minera.

En los tiempos del apartheid y el aislamiento comercial y político, algunos recordarán que los países occidentales, especialmente EE.UU. y Reino Unido, seguían manteniendo determinadas relaciones comerciales, a pesar de la condena de Naciones Unidas. A mis alumnos les señalaba que tal actitud respondía a sus grandes recursos mineros, en especial a sus enormes reservas de cromo, consideradas de interés estratégico.

La primera toma de contacto con el país me confirmó la importancia de la minería sudafricana, al constatar las impresionantes infraestructuras del país, dirigidas al desarrollo y mantenimiento de su industria, con una extraordinaria red de carreteras, ferrocarriles mineros e instalaciones portuarias.

África del Sur es conocida, principalmente, por sus minas de oro de la zona oeste de Johanesburgo y de diamantes como la antigua  mina Kimberley y otras.

Menos conocidas son sus minas de hierro, aunque no por ello menos importantes, alguna de ellas con características dignas de señalar, como la de Sishen, propiedad de Kumba Iron Ore. Actualmente, se trata del mayor productor de mineral de hierro del país y uno de los diez mayores productores del mundo.

El yacimiento de Sishen se encuentra en la ciudad minera de Kathu, en la provincia Septentrional del Cabo (Northern Cape), siendo la mayor  fuente de mineral de hierro de África del Sur, con una producción anual de 41,3 Mt, en el año 2010, principalmente de mineral grueso (“lump ore”, 10-40 mm).

Conocido por los antiguos pobladores, las menas de hematita más puras fueron utilizadas por los nativos para su adorno personal, como cosmético.

Su origen, como todo gran yacimiento, ha sido objeto de numerosos estudios, habiéndose propuesto diversas génesis a causa de coexistir características comunes a las mismas. Actualmente se considera de un origen supergénico a partir de formaciones ferríferas bandeadas, presentes en el área de la mina.

Pero no voy a exponer lo que, en cualquier libro de yacimientos o artículo de revista especializada puede encontrarse, sobre la geología y demás datos mineros de la mina. Considero de más interés, para los lectores  del blog, señalar aquello que pueda proporcionar una visión complementaria en la visita a la mina.

Llama la atención su gran extensión de unos 14 km de largo, 3,2 km de ancho y 400 m de profundidad, explotado a cielo abierto con un ratio de desmonte muy favorable. En los frentes de arranque puede observarse la red de sondeos de explotación o voladura.

Se explotan distintos tipos de mineral con diferentes leyes, entre 45% y 60% de hierro, que se transportan a las instalaciones de tratamiento en grandes camiones, con motores eléctricos alimentados a través de una red de líneas eléctricas con pantógrafos, distribuidas a los largo de las pistas del cielo abierto.

La utilización de la energía eléctrica en el transporte de mina es bastante común en Sudáfrica, a causa de la inexistencia de reservas de petróleo y sus grandes reservas y explotaciones de carbón térmico de excelente calidad.

La planta de tratamiento, con unidades de trituración, molienda, lavado, cribado, medios densos, para tratar los minerales de ley superior o igual al 60% Fe, y una de gravimetría, para los de leyes comprendidas entre 45% y 60% Fe, proporciona los distintos productos vendibles.

En total se obtienen cinco productos de alta ley, 65-66% Fe, con las distintas granulometrías requeridas por las especificaciones de mercado, generalmente destinados a su reducción directa o para la fabricación de “sinter”.

La salida para la exportación de la producción, más de 40 Mt anuales, requirió la construcción de una línea férrea de unos 860 kilómetros hasta la bahía de Saldanha, en la costa sur-occidental, al noroeste de Ciudad del Cabo, y la construcción  de un muelle de aguas profundas, para dar cabida a los buques de transporte de mineral tipo "Capesize".

Antes de la salida del mineral para puerto es duchado, con el fin de mejorar las condiciones de su transporte en trenes, de 4 a 5 km de longitud, y con más de 200 vagones.

Finalmente, como dato anecdótico o curioso, reseñar que, tras visitar las  instalaciones de la mina, y tras dar buena cuenta de una muestra de la gastronomía sudafricana, en la necesidad de aliviar nuestras necesidades fisiológicas, nos vimos sorprendidos por la decoración de un lugar difícil de imaginar, como los servicios higiénicos...

fernando.vazquez@upm.es