LA FORMACIÓN DE MINERALES Y PRODUCTOS ASOCIADOS

1. Temperatura y presión
2. Modos de formación
(a) Cristalización a partir de magma
(b) Sublimación
(c) Destilación
(d) Evaporación y supersaturación
(e) Reacción de gases con otros gases, líquidos o sólidos
(f) Reacción de los líquidos con líquidos y sólidos
(g) Precipitación por bacterias
(h) Desmezcla de soluciones sólidas.
(i) Deposiciones coloidales
(j) Procesos de meteorización
(k) Metamorfismo
3. Estabilidad mineral
4. Termómetros geológicos
5. Punto de función
6. Disociación
7. Punto de inversión
8. Desmezcla
9. Recristalización
10. Inclusiones líquidas
11. Cambios de propiedades físicas
12. Paragénesis
13. Consideraciones generales

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LA FORMACIÓN DE MINERALES Y PRODUCTOS ASOCIADOS
Para comprender los depósitos minerales se necesita saber la manera como se forman los constituyentes.
Proporcionando información concreta sobre la temperatura, presión o carácter químico de los agentes
mineralizadores, lo cual ayuda de este modo a desentrañar el origen de los depósitos que los contienen. Por ejemplo la
presencia de digenita en un depósito de metálico tiene interés, debido a que indica la formación de temperaturas
moderadas, y por lo tanto es de origen hipogénico más bien que supergénico

1. Temperatura y presión
La formación de un mineral indica generalmente de un cambio desde un estado disperso a un estado sólido. Como la
mayor parte de los minerales han sido precipitados de soluciones liquidas o gaseosas, la temperatura y presión
desempeñan papeles de importancia.
Los cambios de temperatura afectan a la solubilidad de las materias en solución, y por lo tanto precipitan. Un
descenso de temperatura provoca la precipitación a partir de soluciones acuosas o magmas. Las sales más solubles
tenderán a permanecer más tiempo en solución, y precipitaran más tarde que las menos solubles, lo cual se explica la
secuencia de minerales depositados, así como la zona de los minerales. Los minerales precipitados una vez pueden
volver a ser disueltos y luego precipitados de nuevo. Las leyes de Van´T Hoff demuestran que, cuando la precipitación a
partir de soluciones puede producir varias reacciones, se produce aquella que va acompañada por el desprendimiento
mayor de calor.
La solución es generalmente endotérmica (consume calor) y la precipitación es exotérmica (produce calor).
También los cambios de presión son importantes, si bien tienen menos eficacia que los cambios de temperaturas en
cuanto a provocar la precipitación. En general, un aumento de presión favorece la solución, y una disminución de la
presión (como la que se produce al ascender las soluciones en la tierra) provoca la precipitación.
Los gases en solución son muy sensibles a los cambios de presión. Por ejemplo, el anhídrido carbónico de calcio,
retenido en el agua por la presión, favorece la solubilidad del carbonato de calcio, y su liberación por una disminución de
la presión causa la precipitación del carbonato de calcio.
La cristalización de un material a partir de un gas puede efectuarse con solo una disminución de presión. Asimismo, el
escape de los gases de los fluidos magmáticos con descenso de presión provoca precipitación de ciertos materiales
2. Modos de formación
Los constituyentes de los depósitos minerales se forman de los diferentes modos que explicaremos más adelante. La
temperatura, la presión y el agua desempeñan un papel importante en de deposición de la gran mayoría de los
minerales.
(a) Cristalización a partir de magma el magma es una solución fluida o en fusión de silicatos, la
cristalización a partir del mismo sigue las mismas leyes de la solución acuosa. Cuando un magma
se enfría y un mineral rebasa el punto de saturación de la solución, dicho mineral cristaliza con
tal que la temperatura a la presión existente sea inferior al punto de fusión del mineral. Así, a
partir de ciertos magmas se han formado por cristalización minerales de importancia económica
tales como apatito, magnetita o cromita.
(b) Sublimación el calor de la actividad ígnea puede provocar la volatilización de ciertas sustancias
que ulteriormente se depositan en forma de sublimados alrededor de boquetes volcánicos,
fumarolas o intrusiones de escasa profundidad. También puede producir reacciones entre
gases. El azufre es un sublimado muy frecuente.

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(c) Destilación algunos geólogos consideran que el petróleo o gas natural se formaron por
destilación lenta de materia orgánica depositada con sedimentos marinos.
(d) Evaporación y supersaturación las sales en solución se precipitan cuando la evaporación del
solvente produce la supersaturación, como por ejemplo en la formación de los depósitos de sal
por evaporación del agua de mar. Otros ejemplos, bien conocidos son la formación en las minas,
por evaporación, de eflorescencias de sulfatos de cobre, hierro, zinc, magnesio, calcio, y otras
sales. En chile, se formaron por evaporación extensos depósitos de minerales de cobre, y
también de nitratos.
(e) Reacción de gases con otros gases, líquidos o sólidos la actividad ígnea va acompañada de
liberación de grandes masas gaseosas que contienen muchos elementos y compuestos hallados
en los depósitos minerales. Zies encontró entre las incrustaciones fumarólica del valle de los Diez
Mil Humos grandes cantidades de magnetita así como sulfuros metálicos bóricos, fluoruros,
boratos, azufre, molibdenita, y otros minerales. Evidentemente aquellos fueron llevados a la
superficie en la fase de vapor, puesto que en ninguna época hubo actividad de soluciones
liquidas, y su deposición fue resultado de reacciones entre diferentes gases y vapores. A altas
temperaturas pueden formarse azufre nativo y hematita según la siguiente ecuación:

Pudiendo ser una demostración que las emanaciones gaseosas son eficaces medios de
trasporte de minerales da mucha luz en el problema del origen de los depósitos minerales.
Los gases también reacción con líquidos y forman minerales, tanto a temperaturas elevadas
como a la normales. Un buen ejemplo, lo constituye la conocida precipitación del sulfuro de cobre
a partir de aguas mineras de sulfuro cúprico por el sulfuro de hidrógeno.
Mas importantes son las reacciones entre las emanaciones gaseosas y los sólidos, producen
numerosos minerales de alta temperatura. Por ejemplo, la asociación de silicatos raros
metasomáticos de contacto, óxidos, y sulfuros formados por la acción de emanaciones
magmáticas en las rocas adyacentes, particularmente rocas de carbonato.
(f) Reacción de los líquidos con líquidos y sólidos el gran volumen de fluidos magmáticos
eliminados en la consolidación de rocas intrusivas disuelve grandes cantidades de materia
mineral. Estas soluciones son liquidas o se convierten en liquidas, y son origen de la
mayoría de los materiales que constituyen los yacimientos minerales. En su ascensión
pueden reunirse con aguas superficiales de composición diferente así con las rocas de
reactibilidad variante, o bien pueden entremezclase con otras soluciones magmáticas.

Cuando dos líquidos de estos se entremezclan y contienen iones comunes, se produce

precipitación de minerales de difícil solubilidad de acuerdo con la ley de Nernst, según la cual lo
solubilidad de una sal disminuye con la presencia en la solución de otra sal que tenga un ion
común. Por ejemplo, la solubilidad de la smithsonita o de la siderita en una solución saturada
disminuye con la presencia de calcita y se produce la precipitación de ambas. R. C Wells
demostró que si se añade en exceso un sulfuro alcalino a una solución que contenga hierro y
cobre, se precipitan completamente ambos metales. Muchos minerales supergénicos de la
zona de oxidación y probablemente muchos hipogénicos, se han formado de este modo.
La entremezcla de soluciones diferentes puede producir también la precipitación de minerales
por reducción. El primitivo experimento de Bischoff demostró que una mezcla de sulfato de
sodio y carbonato ferroso daba pirita. La acción reductora de la metería orgánica en la
precipitación del oro, plata, cobre y otros minerales es bien conocido.
Ransome sugiere que los constituyentes minerales de los depósitos de Goldfield ascendieron en
soluciones calientes que contenían sulfhídrico y se oxidaron cerca de la superficie convirtiéndose
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 en ácido sulfúrico, el cual filtro hacia abajo para mezclarse con las corrientes ascendentes; y que
la precipitación de los minerales más ricos tuvo lugar en la zona donde se mezclaron las
dos soluciones y como consecuencia de esta mezcla.
La acidificación de una solución de sulfuro alcalino por ácido sulfúrico precipita sulfuros de
metales pesados, tal como demostró Grout.
Si una solución mineral concentrada se diluye en las aguas superficiales, los metales que
estaban en forma de complejos son liberados y precipitan.
Las reacciones entre soluciones y solidos son probablemente los procesos más naturales
e importantes en la formación de los minerales hipogénicos y supergénicos. Las aguas
hipogénicas y supergénicos están continuamente en contacto con rocas y minerales; se
producen reacciones químicas y se precipitan los minerales de mena y ganga. Intervienen varios
procesos a saber: metasomatismo o sustitución, solubilidad relativa, reducción y oxidación,
depositación directa, acción catalítica, adsorción, cambios de base, complejos químicos y
otros.

Metasomatismo o reemplazamiento metasomático o simplemente reemplazamiento,

como se llama generalmente, es un proceso de solución y disposición capilar esencialmente
simultaneo, por el cual unos materiales nuevos substituyen a los minerales o rocas preexistentes.
Un mineral puede substituir a otro y conserva su forma y tamaño exactos (seudomorfo), o la
puede sustituir a la madera conservando la estructura leñosa (petrificación), o bien una gran
masa de menas minerales puede pasar a ocupar el lugar de un volumen igual de roca.

El mineral sustituyente (metasomático) no necesita tener ningún ion común con la sustancia
substituida. Los metasomos llegan en solución, y las sustancias sustituidas son arrastradas
también en solución: es un circuito abierto, no cerrado. Si en una pared de ladrillos, cada
ladrillo fuera sacado uno a uno y substituidos por ladrillos de plata de igual tamaño, incluso con el
mismo dibujo de colocación de los ladrillos, salvo que estaría compuesta de plata en lugar de
serlo de arcilla. Estas partes son infinitamente pequeñas de tamaño molecular o iónico. Por
consiguiente, la forma, volumen, estructura, y textura pueden conservarse fielmente en la nueva
substancia.

El reemplazamiento es el proceso de mayor importancia en la formación de los minerales

epigenéticos y en los depósitos minerales, o de los que se formaron posteriormente a las rocas
que los encierran. Es el proceso predominante en los depósitos hidrotermales. El
reemplazamiento es el proceso controlador y predominante en la formación de la mayoría
de depósitos minerales supergénicos. Desempeña un importante papel en la alteración
extensiva de las rocas que acompaña a la mayor parte de metalizaciones epigenéticas. El
reemplazamiento puede ocurrir por la acción de vapores o gases calientes o bien por
soluciones acuosas calientes o frías. Una solución fría de sulfato de cobre puede reemplazar a
la caliza, dando carbonatos de cobre, o bien a la pirita, con formación calcosina.

La solubilidad relativa es una substancia solida o en solución, determina la precipitación de

muchos minerales a partir de la solución. Por ejemplo, si una solución de sulfato de cobre en
contacto con la blenda, que es más soluble, el sulfuro de cobre se depositará a expensas de
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 la blenda, la cual pasará entonces a la solución; si el sulfato de cobre se encontrara con
cinabrio, que es menos soluble, no se produciría ninguna deposición de aquel.

La reducción y oxidación puede jugar un papel en la precipitación cuando una solución

reacciona con un sólido. La materia orgánica o la pirita reducen el oro de las soluciones
auríferas, y la materia orgánica reduce al carbonato ferroso (siderita) de las soluciones férricas.
Las soluciones cupríferas pueden ser oxidadas por el hierro férrico, dando lugar a la deposición
del cobre nativo; y la conocida oxidación de la pirita da limonita.

La depositación directa en espacio abierto, sin implicar reemplazamiento, puede ser resultado
de un cambio de temperatura y presión, o de que unas soluciones mineralizantes entre en
contacto con sólidos. La roca corriente de una región atravesada puede volver alcalinas las
soluciones acidas; ciertas rocas de las paredes de fisuras favorecen la deposición de filones de
relleno opuestos a ellas; y materiales disueltos de tales sólidos pueden determinar la deposición.

La acción catalítica, por la que ciertas sustancias producen precipitación de las soluciones sin
que ellas mismas entren en dicha solución, es otra causa de posición de minerales. Muchos
catalizadores, como el platino, se emplean químicamente, y en gran escala la pirolusita ha sido
empleada eficazmente por Zapffe como agente catalizador para precipitar manganeso y hierro de
las aguas residuales de abastecimiento municipal de Brainerd (Minnesota, estados unidos).

La adsorción es la incorporación de una sustancia a la superficie de otra. Por ejemplo, el

caolín adsorbe cobre de la solución para formar gran parte del llamado crisocola, y el gel de sílice
adsorbe oxido férrico. En parte, el cambio implica reacciones químicas entre las sustancias. El
cambio de base ocurre entre sólidos y líquidos, y en virtud del mismo se cambian cationes,
produciendo una modificación en las características de ambos.

(g) Precipitación por bacterias queda demostrada por la conocida precipitación del hierro por las
bacterias. Harder reconoce tres tipos de estas bacterias, es decir, las que precipitan:
1. Hidróxido férrico de las soluciones de bicarbonato ferroso, absorbiendo anhídrido carbónico.
2. Hidróxido férrico sin requerir carbono ferroso,
3. Hidróxido férrico o sales férricas básicas a partir de sales de hierro de ácidos orgánicos. En su
mayoría son bacterias del suelo y filamentosas, de las cuales es un género común el
Crenothrix. Muchos geólogos consideran que tales bacterias han sido causa de la formación
de extensos depósitos de mineral de hierro. Zapffe descubrió que las bacterias del suelo son
eficaces precipitantes del manganeso en las aguas subsuperficiales de Brainer (Minnesota).
Las bacterias anaeróbicas, ósea las que viven sin oxígeno, precipitan sulfuros y azufre. Las
algas precipitan travertinos y en algunos lugares sílice.

(h) Desmezcla de soluciones sólidas las soluciones naturales de un sólido en otro son muy
conocidas. La mayor parte del oro contiene plata en solución sólida, y la facilidad con que el oro
se une con el mercurio formando amalgama es utilizada comercialmente en la extracción de oro
libre a partir de sus pepitas. Son comunes soluciones solidas de magnetita e ilmenita, calcocita, y
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 covelina y otros pares de minerales. Algunas soluciones solidas se forman a bajas
temperaturas y permanecen estables. Otras se forman tan solo a elevadas temperaturas y se
hacen inestables a temperaturas más bajas. Cuando se enfría lentamente, un mineral puede
separarse de otro a un punto determinado de la curva de enfriamiento de la temperatura. A esto
se le desconoce con el nombre de desmezcla o exsolucion. Algunos ejemplos:
Laminillas de ilmenita se separan de la solución solida con magnetita
La covelina se separa de la calcosina
La argentita de la galena
La calcopirita de la blenda y de la estannita
La cubanita de la calcopirita
Los minerales que se forman por desmezcla queda como inclusiones en el huésped, y
generalmente solo son visibles al microscopio.

(i) Deposiciones coloidales los coloidales son materia es un estado particular, más bien que
una clase particular de sustancias. Las soluciones son sistemas de dos fases: una fase se
llama fase continua o medio de dispersión, y que es generalmente líquido, y otra, conocida como
fase dispersa, puede ser sólida, liquida dispersa, o gas, y se halla diseminada en otra en
diminutas partículas, pero no en verdadera solución molecular. Estos sistemas se denominan
generalmente soles, si la fase dispersa es un sólido, se llaman suspensoides, y si es un líquido
emulsoides. En ambas, las partículas son de tamaño submicroscopico, y todas las que se
encuentran en el mismo sol llevan cargas eléctricas similares, y por consiguiente, se repelen
entre sí. Su viscosidad puede ser algo mayor que la del líquido puro, y difieren de las
soluciones electrolíticas ordinarias en que no pasan a través de membranas. Muchas
sustancias de difícil solubilidad pueden dispersarse fácilmente para formar sole altamente
concentrados, lo cual es un rasgo importante en la disposición mineral. Los soles suspensoides
tienen baja viscosidad y no gelatinizan. Los soles emulsoides tienen viscosidad más
elevada, y por coagulación, enfriamiento o evaporación producen masa gelatinosa llamada
gel.

La deposición a partir de sales se produce fácilmente con la adición de pequeñas cantidades de

electrolitos que neutralizan las cargas existentes en las partículas contenidas. En los
suspensoides esto hace que el sólido flocule rápidamente y no vuelva con facilidad a un estado
coloidal; en los emulsoides, se produce el gel por coagulación, y este puede con facilidad volver
al estado coloidal. Los coloides precipitan fácilmente a partir de soluciones naturales en
masas floculentas o gelatinosas, porque tales aguas contienen sales disueltas que son
electrolitos. Estos pueden endurecerse y formar masas redondeadas o coloformes; las formas
botroidales, reniformes, mamilares, nodulares o pisolíticas son consideradas a menudo como
resultado de deposición coloidal. Los coloides solidificados pueden resistir en un estado
amorfo, como el ópalo, o más comúnmente adquieren cristalinidad y se convierte en metaloides,
como la marcasita, la malaquita o la psilomelana. Comúnmente, esos coloides recristalizados
presentan una estructura radial. Lindgren considera prueba de origen coloidal si hay cristales
radiales individuales que crecen las bandas coloformes.

En la actualidad existe la tendencia entre geólogos a atribuir mucha importancia a los fenómenos
coloidales en la formación mineral. Se considera que numerosos minerales hipogénicos y
supergénicos han tenido origen coloidal, como por ejemplo, la bauxita, la crisocola, la

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 malaquita, el arsénico nativo, la wurtzita y otros. Lindgren cree también que los minerales
coloidales pueden substituir a otros más antiguos.

(j) Procesos de meteorización es una complicada operación que implica varios procesos distintos,
tales como: Desintegración, Oxidación, Hidratación, Reacciones de soluciones y gases con
otras soluciones, Gases y sólidos, y Evaporación. Y se subdivide generalmente en acción
mecánica y química; usualmente actúan ambas a la vez.

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