PROSPECCIÓN GEOQUÍMICA

08/08/2014
PROSPECCIÓN GEOQUÍMICA
Definición:
es la disciplina que emplea los principios de distribución y
evolución de los elementos en los ciclos endógenos y exógenos
para aplicarlos a la ubicación y exploración de yacimientos
minerales de rendimiento económico.
Objetivo:
descubrir las fuentes de las anomalías geoquímicas y determinar
el potencial económico de los depósitos minerales.
PROSPECCIÓN GEOQUÍMICA
 Apropiada en áreas donde la roca no está expuesta;
 Recopilación de antecedentes al comienzo del trabajo de
prospección;
 El estudio preliminar de la geología del área sugerirá la
clase de depósitos y minerales presentes;
 El metal a ser prospectado debe ser identificado para una
revisión de su comportamiento geoquímico endógeno y
exógeno.
Tipo de muestras
 Rocas;
 Suelo;
 Agua;
 Sedimento;
 Materia orgánica;
 Plantas y animales;
 Gases.
Tratamiento previo uniforme de las muestras
Ejemplo de muestreo
detallado de suelo y
planta (sida rhombifolia)
Detalle y plan de muestreo
Regional o panorámico
(1:50.000 – 1:500.000): + 1 muestra / Km2;
Semidetallado o táctico
(1:5.000 – 1:50.000): 1 muestra / Km2 – 1 muestra / Ha;
Detallado
(< 1:5.000): - 1 muestra / Ha.
Paisaje geoquímico
Está definido por el mapa de ‘curvas de
isocontenidos´ para cada uno de los
elementos estudiados.
Las curvas pueden determinar una anomalía
geoquímica, área donde la concentración de
un elemento seleccionado está consistente y
significativamente por encima de los valores
‘normales’.
1
08/08/2014
Ejemplo de paisaje geoquímico
AMBIENTE GEOQUÍMICO
Definición: conjunto de factores tales como
temperatura, presión y componentes
químicos que determina la estabilidad de las
fases mineral y fluida en un punto dado de la
tierra.
Profundo y superficial
límite marcado por la circulación de las aguas meteóricas
Contaminaciones antropogénicas del
ambiente superficial
• Efluentes provenientes de residuos de rocas o
de concentrados de menas de operaciones
mineras.
• Partículas depositadas a partir de humo y gases
emitidos por las fundiciones.
• Efluentes de plantas químicas e industriales.
• Efluentes de alcantarillas.
DISPERSION GEOQUIMICA
Es el proceso en el cual los átomos y partículas de un material dado
se movilizan a nuevos sitios y ambientes geoquímicos.
Estadio
Primario
Secundario
Ambiente
Profundo
Superficial
Dispersión de metales y no Precipitación de trazas de
metales a la roca de caja alrededor metales sobre suelo oceánico
de
depósitos
hidrotermales cerca
de
un
depósito
durante la depositacion de la mena volcanogénico
Dispersión de metales de los Meteorización de depósitos de
depósitos de mena sometido a sulfuros
metamorfismo
Ejemplo de dispersión
Fluidos
hidrotermales en
suelo oceanico
depositan sulfuros
a medida que se
enfrian
Source: After U.S. Geological Survey.
2
08/08/2014
Dispersión en ambiente profundo
Tipos de dispersión superficial
La estabilidad de un elemento en una fase móvil es
dependiente de su capacidad para formar iones o
moléculas complejos tales como: H2S y HCO3-, así
como MoO42-, CuCl2-, ZnCl42-, Hg(HS)3- y otras
especies metálicas.
En forma empírica, la información sobre la movilidad
de los elementos en el ambiente endógeno se
obtiene observando su enriquecimiento o
empobrecimiento en las especies minerales
específicas formadas en diferentes estadios de un
ciclo de diferenciación profundo (por ejemplo,
concentraciones de Sn, Sr, y Li en las micas
pegmatíticas y del granito parental)
 clástica son el resultado del movimiento de
partículas sólidas;
Movilidad en
condiciones
superficiales
Potencial iónico =
carga/radio
ASOCIACIONES MINERALES - PATHFINDERS
El pahtfinder (o elemento acompañante) es el elemento asociado a
la mena.
Pathfinder
Material muestreado
Tipo de mena
As
Roca de caja y salbandas, suelo
residual, sedimentos de ríos
Mena de Oro en veta
Hg
Roca de caja y salbandas, y suelos
Menas de Pb-Zn-Ag
Se
Gossan (sombrero de hierro) y
suelo residual
Sulfuros hidrotermales
(epitermales)
Mo
Agua, sedimento de río, suelo
Depósitos de Cu porfírico
SO4=
Agua
Depósitos de sulfuros
Ag
Suelo
Menas de Au-Ag
 hidromórfica es causada por el transporte de
iones y moléculas en solución;
 biogénicos resultan de la absorción de iones
por las raíces de plantas o de la dispersión de
elementos en los productos metabólicos de
animales.
Movilidad en condiciones superficiales
K
100 M
aN
Movilidad relativa
K: Coef. de migración acuosa. M = concent del
elemento en el agua (en mg/l), a es el residuo mineral
total del agua (%), y N es la concentración del
elemento en la roca (%).
Oxidante
Oxidante
(pH 5 - 8)
(pH  4)
Reductor
Altamente móvil
Cl,Br,I, S, Rn, He, C, Cl, Br, I, S, Rn, He, C,
Cl, Br, I, Rn, He
(K10)
N, Mo, B (Se, Te, Re?)
N, B
Moderadamente móvil Ca, Na, Mg, Li, F, Zn, Ca, Na, Mg, Sr, Li, F, Ca, Na, Mg, Li,Sr, Ba,
(K=1-10)
Ag, U, V, As,(Sr, Hg,
Zn, Cd, Hg, Cu, Ag,
Ra, F, Mn
Sb?)
Co, Ni, U, V, As, Mn, P
Débilmente móvil (K = K, Rb, Ba, Mn, Si, Ge, K, Rb, Ba, Si, Ge, Ra
K, Rb, Si, P, Fe
0.1-1)
P, Pb, Cu, Ni, Co, (Cd,
Be, Ra, In, W?)
Inmóviles
Fe, Al, Ga, Sc, Ti, Zr, Fe, Al, Ga, Sc, Ti, Zr,
Fe, Al, Ga, Ti, Zr, Hf,
(K  0.1)
Hf, Th, Pa, Sn, T.R.,
Hf, Th, Pa, Sn, T.R.,
Th, Pa, Sn, T.R., Pt,
Pt, Au, (Cr, Ni, Ta, Bi,
Pt, Au, As, Mo, Se
Au, Cu, Ag, Pb, Zn,
Cs?)
Cd, Hg, Ni, Co, As, Sb,
Bi, U, V, Se, Te, Mo,
In, Cr, (Nb, Ta, Cs?)
PATRONES DE DISTRIBUCIÓN
GEOQUÍMICA
La abundancia normal de un elemento en
materiales terrestres no mineralizados es
comúnmente llamada el "fondo" o
background. Para todo elemento en
particular, la abundancia normal es
probable que difiera considerablemente
de un tipo de material a otro.
En consecuencia, cualquiera sea el tipo de
muestra, el rango de los valores de fondo
debe ser determinado o al menos
reconsiderado siempre que una nueva
área es estudiada.
3
08/08/2014
DISTRIBUCIÓN ESTADÍSTICA DE LOS VALORES
ANOMALIA GEOQUIMICA
Una anomalía geoquímica
es una desviación de
los patrones
geoquímicos que son
normales para un área
dada de ambiente
geoquímico.
Figura 2.7 pag 33
El UMBRAL o "threshold"
es la concentración de
un elemento por
encima del cual una
muestra se considera
anómala.
Los elementos en rocas y otros materiales naturales sugieren que los
logaritmos de las concentraciones están distribuidos
aproximadamente en forma normal. Similarmente, los datos
encontrados en la exploración están más cerca del log-normal que
del normal.
PRINCIPIOS DE INTERPRETACION
Una población de
muestras de fondo
distribuida lognormal, puede
constituir una
población. Las
muestras que están
cerca de la mena y
afectadas por
dispersión
abarcando la mena
pueden ser
consideradas una
segunda población.
SELECCIÓN DEL UMBRAL (1)
comparación con datos a partir de la bibliografía
El método más simple, que es útil si sólo unos
pocos análisis están disponibles de un área
nueva, es una simple comparación del contenido
del elemento indicador con datos en la literatura
para material similar. Las muestras que son
anómalas sobre la base de este criterio pueden
ser estudiadas más a fondo y mayor muestreo.
Las conclusiones para este tipo de procedimiento
simple deben ser tomadas como tentativas y
preliminares.
SELECCIÓN DEL UMBRAL
1) Comparación de datos a partir de la bibliografía;
2) Cálculo del umbral a partir de la media más dos o tres
desviaciones standard;
3) Cálculo gráfico (frecuencia acumulativa sobre papel logarítmico,
método de Lepeltier);
4) Reconocimiento de grupos (clusters) de muestras anómalas
cuando los datos son proyectados sobre un mapa, y;
5) Comparar con los resultados de una exploración de orientación.
SELECCIÓN DEL UMBRAL (2)
a partir de la media de los datos
Es asumir un umbral a un número especificado
de desviaciones standards encima de la
media.
F
σ
T
n
 (T  F)
n 1
F: fondo
T: tenor en ppm
N: número de muestras
σ: desviación standard.
2
4
08/08/2014
SELECCIÓN DEL UMBRAL (3)
gráfica de frecuencia acumulativa
Log ppm
1.10
1.20
1.30
1.40
1.50
1.60
1.70
1.80
1.90
2.00
2.10
2.20
2.30
2.40
2.50
2.60
2.70
Número de
muestras
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
1.20
1.30
1.40
1.50
1.60
1.70
1.80
1.90
2.00
2.10
2.20
2.30
2.40
2.50
2.60
2.70
2.80
1
16
33
50
50
36
9
6
5
4
10
8
5
4
2
0
1
Número
acumulativo
240
239
223
190
140
90
54
45
39
34
30
20
12
7
3
1
1
Porciento
acumulativo
100.0
99.6
93.0
79.2
58.3
37.5
22.5
18.8
16.3
14.2
12.5
8.3
5.0
2.9
1.2
0.4
0.4
Proyección de
distribución de
frecuencias
acumulativas sobre
papel de
probabilidad.
SELECCIÓN DEL UMBRAL (3)
gráfica de frecuencia acumulativa – Método de Lepeltier (1969)
Agrupación de los valores en un número adecuado de
intervalos logarítmicos (puede ser entre 9 y 19) .
El fondo "b" es en la frecuencia correspondiente al 50%.
El umbral es en la frecuencia correspondiente al 2,5 %.
Los porcentajes en cada
clase sucesiva son
acumulados desde la
clase más alta hacia
abajo.
SELECCIÓN DEL UMBRAL (4)
SELECCIÓN DEL UMBRAL (5)
datos proyectados en un mapa
comparación con una exploración orientativa
Proyectar los datos sobre un mapa y trazar las "curvas
de nivel o isocontenido” o bien otra manera de
separar los valores altos de los valores bajos. Un
grupo de valores altos tiene una baja probabilidad de
ocurrir casualmente y puede reflejar un área
mineralizada.
Este método es aplicable a exploraciones de detalle
moderado, pero no es aplicable a muchas
exploraciones.
Es aplicable si una exploración de orientación ha sido realizada,
como debe ser para toda región nueva. El umbral debe estar
situado más bajo que el contenido del elemento indicador de
la mayoría o todas las muestras asociadas con la mena.
Imagenes satelitales
True color image
USGS Spectroscopy Lab.
SENSORES
REMOTOS
Muchas gracias por su atención
Distribucion de hidroxido,
carbonato, sulfatos, algunos
asociados a oro
5