Geología Económica o Economías Minerales

Este elemento es una ampliación de los cursos y guías de Lawi. Ofrece hechos, comentarios y análisis sobre este tema. [aioseo_breadcrumbs] La ciencia de los depósitos pertenece a las geociencias y se ocupa de la acumulación natural de materias primas (recursos) sólidas, líquidas o gaseosas dentro de la corteza terrestre que pueden utilizarse con fines económicos y/o industriales. Su tarea es suministrar a la sociedad industrial estas materias primas. Por esta razón, el término ciencia de los depósitos se utiliza a menudo como sinónimo de geología económica. Como rama de la geología aplicada, la ciencia de los yacimientos también es responsable de una amplia gama de servicios durante la extracción de materias primas.

La geología económica se ocupa de los materiales de la tierra que pueden utilizarse con fines económicos y/o industriales. Estos materiales incluyen metales preciosos y básicos, minerales no metálicos, piedra de construcción, petróleo, gas natural, carbón y agua. [rtbs name=”crisis-del-agua”] La geología económica es una subdisciplina de las geociencias; es, en cierto modo, la aplicación de la geología. Hoy en día, se puede denominar el estudio científico de las fuentes de materias primas minerales de la Tierra y la aplicación práctica de los conocimientos adquiridos. El término geología económico se refiere comúnmente a los depósitos minerales metálicos y a los recursos minerales. Las técnicas empleadas por otras disciplinas de las ciencias de la tierra (como la geoquímica, la mineralogía, la geofísica, la petrología y la geología estructural) podrían utilizarse para comprender, describir y explotar un yacimiento de minerales.

Autor: Henry y mix

Depósitos de mineral

La civilización industrial moderna se basa principalmente en las materias primas producidas a partir de diversos tipos de depósitos minerales. Las máquinas se fabrican con metales, e incluso la agricultura depende cada vez más de equipos metálicos de combustión y de fertilizantes químicos. Prácticamente toda la energía industrial se deriva del carbón, el petróleo y el uranio.

Un yacimiento de mineral es cualquier material geológico, o no renovable, que puede ser extraído con fines de lucro. Aunque los minerales y combustibles no metálicos pueden incluirse en esta definición económica, aquí sólo se tratarán los depósitos de minerales metálicos y su mineralogía, clasificación, distribución, génesis e importancia nacional. Aunque el tamaño, el tenor (véase ensayo de los minerales), la forma, la profundidad y otras características geológicas del yacimiento son importantes, los factores no geológicos son por lo menos igualmente importantes en esta definición económica de mineral. Los factores no geológicos incluyen los precios, la geografía, el clima, la disponibilidad de transporte, los contratos laborales y las políticas gubernamentales (especialmente las que se refieren a las consideraciones ambientales, los derechos de propiedad y los impuestos).

Un yacimiento de mineral tiene un alto valor unitario si los minerales del mineral son tan valiosos que los costos (o costes, como se emplea mayoritariamente en España) de transporte no afectan en gran medida a la economía de la operación minera.

Pormenores

Por el contrario, si un depósito de mineral debe estar cerca de un mercado para ser económico, ese depósito tiene un alto valor unitario. La mayoría de los metales y combustibles tienen un alto valor unitario; la mayoría de los depósitos no metálicos, especialmente la arena y la grava, tienen un alto valor nominal.

Génesis del mineral

Los depósitos de mineral son concentraciones de los elementos químicos muy superiores a su abundancia media en la corteza. Para el aluminio y el hierro las concentraciones mínimas necesarias son sólo 2,2 y 3,4 veces su promedio de la corteza. Para muchos otros metales, como el cobre, el molibdeno, el níquel, el uranio y el zinc, el factor de concentración está entre 100 y 1.000. Para el cromo y los metales raros como el tungsteno, el plomo, el oro, la plata, el platino y el mercurio, los depósitos de mineral representan concentraciones de más de 1.000 veces la abundancia media de la corteza.

Para generar tales altas concentraciones, los procesos geológicos locales deben haber sido anormalmente eficientes, o deben haber ocurrido combinaciones inusuales de procesos. Por ejemplo, los procesos hipogénicos, o bajo la superficie, pueden haber concentrado los elementos en un depósito de menos de la ley del mineral, y posteriormente los procesos no relacionados genéticamente pueden haber aumentado la concentración a la ley del mineral.

La mayoría de los minerales minerales se precipitaron a partir de aguas, gases o magmas. Sólo unos pocos tipos de depósitos se originaron por la acumulación mecánica de minerales minerales químicamente inertes (véase depósito aluvial). Los tipos más comunes de depósitos minerales son los que se precipitan de soluciones calientes, acuosas (hidrotermales). La mayoría de los metales son solubles en aguas calientes, salinas, sulfídicas y ácidas; los minerales pueden precipitarse a medida que estas soluciones se enfrían y reaccionan con las rocas a través de las cuales pasan (véase alteración, mineral). Así pues, los minerales hidrotérmicos se precipitan más comúnmente donde las antiguas zonas permeables intersectaban las rocas reactivas.

Los minerales de silicato que forman las rocas comunes rara vez son minerales de minerales por dos razones principales.Entre las Líneas En primer lugar, la cantidad de elementos de importancia comercial en la mayoría de los minerales de silicato es baja en comparación con los minerales de sulfuro y óxido; por ejemplo, el mayor contenido de hierro de las micas es inferior al 20%, pero la magnetita (Fe3 O4) es 72% de hierro.Entre las Líneas En segundo lugar, la extracción de elementos de los minerales de silicato es químicamente difícil y consume mucha energía en comparación con la extracción de los minerales de sulfuro, óxido, cloruro y sulfato, que tienen una unión más débil.

Clasificación

Los depósitos de mineral son rocas.

Una Conclusión

Por lo tanto, se pueden clasificar de la misma manera que las rocas. Desde la Edad Media, sin embargo, los depósitos de minerales han sido y siguen siendo clasificados de varias maneras. Anteriormente se clasificaban según su forma, como los depósitos de vetas (véase vena, geología), lodas y depósitos.

A principios del siglo XX, Waldemar Lindgren fue el principal defensor de la clasificación de los depósitos de mineral según su entorno de deposición. (Tal vez sea de interés más investigación sobre el concepto).Entre las Líneas En esa época se pensaba que la mayoría de los depósitos de mineral hipógeno se habían precipitado a partir de soluciones hidrotermales derivadas de magmas graníticos refrigerantes. Lindgren clasificó estos depósitos como epitermales, mesotermales e hipotermales, conllevando temperaturas y presiones de formación progresivamente más altas.Entre las Líneas En la década de 1960, la clasificación de Lindgren resultó ser sustancialmente incompleta.

Otros Elementos

Además, las aguas subterráneas y marinas calentadas, así como las soluciones hidrotermales volcánicas y metamórficas se reconocen ahora como posibles soluciones de formación de minerales.

Algunas clasificaciones de los depósitos de minerales se basan en la edad del depósito en comparación con las rocas que lo rodean.

Informaciones

Los depósitos singenéticos se formaron al mismo tiempo que se depositaron las rocas.

Informaciones

Los depósitos diagenéticos se formaron después de la deposición pero antes de que las rocas se litificaran o se convirtieran en piedra.

Informaciones

Los depósitos epigenéticos se formaron después de que las rocas fueran litificadas.

Informaciones

Los depósitos de placeres son singenéticos, las vetas son epigenéticas y muchos depósitos de cobre, zinc, plomo y uranio en rocas sedimentarias parecen ser de singenéticos a diagenéticos. Debido a que todavía existe una gran controversia sobre el origen singenético, diagenético o epigenético de algunos depósitos, tal clasificación es prematura.

La tendencia actual es clasificar los depósitos de mineral de forma descriptiva sin tener en cuenta su origen. Esta clasificación utiliza ejemplos de tipos, como los depósitos de níquel de tipo Kambalda, o agrupa los depósitos en tipos descriptivos similares. Por ejemplo, un depósito de pórfido de cobre connota varias características descriptivas sobre los depósitos de cobre asociados con intrusiones graníticas.

Distribución

Los depósitos de mineral están distribuidos irregularmente dentro de la corteza terrestre. Su distribución depende principalmente de los tipos de rocas presentes, la edad de estas rocas, el nivel de erosión con respecto a estas rocas y también de factores no geológicos. Los procesos que operan debajo de la corteza terrestre, como la subducción y los procesos dentro del manto, también pueden ser importantes. Cada tipo de depósito de mineral se limita a ciertos tipos de rocas. Si la erosión ha eliminado la porción de estas rocas que contiene mineral, la zona quedará desprovista de ese tipo particular de depósito de mineral. Así como la evolución orgánica restringió ciertos fósiles a rocas de edades específicas, la evolución de las litologías de la corteza terrestre, los organismos y la atmósfera limitó el tiempo durante el cual se formaron ciertos tipos de rocas y depósitos de mineral. Las formaciones de hierro en bandas del tipo del Lago Superior y los conglomerados del tipo de la Mancha de Agua se extinguieron cuando la atmósfera se volvió rica en oxígeno hace unos 2.200 millones de años.

Las provincias metalogénicas son porciones de la corteza terrestre que tienen concentraciones inusuales de uno o más tipos de depósitos minerales. Ejemplos de ello son la provincia de pórfidos de cobre del sudoeste de los Estados Unidos y la adyacente México, la provincia de estaño del sudeste asiático, y las provincias de hierro de Kiruna, Suecia, y la región del Lago Superior de los Estados Unidos y el Canadá. El origen de las provincias metalogénicas es controvertido, pero los tipos de roca, las edades de las rocas y el nivel actual de erosión son claramente factores importantes.

Reservas de mineral y recursos minerales

La distinción entre las reservas minerales y los recursos minerales tiene una importancia económica y política primordial. Las reservas incluyen todos los depósitos conocidos cuya extracción es económica en virtud de las leyes existentes. Para ser identificado como reservas, el material debe haber sido realmente muestreado o ser una extensión inferida de las reservas muestreadas. Los recursos son todos los depósitos minerales identificados cuya extracción no es económica o es ilegal, además de las estimaciones de minerales no descubiertos en zonas conocidas o no descubiertas.

La estimación de las reservas y los recursos identificados se hace determinando físicamente su tamaño y ensayando los depósitos lo suficientemente bien como para determinar si son minerales o no.

Pormenores

Por el contrario, los recursos desconocidos se estiman mediante diversos métodos estadísticos, como la tabulación de la cantidad de mineral descubierto por metro de perforación durante el año anterior, la cantidad y el ritmo de los descubrimientos en años anteriores y los tamaños relativos de los depósitos conocidos, y la comparación de la geología conocida o inferida de las zonas no prospectadas con la producción y las reservas de zonas conocidas geológicamente similares. No es sorprendente que la estimación tanto de las reservas como de los recursos sea sensible a los cambios en el precio del producto mineral. Un aumento significativo del precio, como en el caso del uranio a mediados del decenio de 1970, puede alentar de tal manera la exploración que se encuentren nuevas reservas o recursos importantes.

Dado que la estimación de los recursos supone una estimación de lo desconocido, los recursos nunca pueden conocerse con certeza, y las estimaciones de los mismos recursos por diferentes métodos o por diferentes expertos pueden variar ampliamente.

Aviso

No obstante, la estimación de los recursos ha cobrado cada vez más importancia para determinar las políticas de las naciones cuyas economías dependen en gran medida de la importación o exportación de minerales y combustibles.Entre las Líneas En esos casos, la prudencia dictaría basar esas decisiones políticas únicamente en las reservas y los recursos identificados.

Investigación

La industria, el gobierno y las universidades realizan constantemente investigaciones en un esfuerzo por aumentar las reservas y los recursos. Una nueva máquina de minería, una técnica de perforación o un explosivo puede convertir una roca que antes no era rentable en mineral.Entre las Líneas En la actualidad se están llevando a cabo muchas investigaciones sobre nuevos métodos de minería, especialmente sobre la viabilidad de lixiviar los minerales en su lugar en lugar de extraerlos físicamente. Entre las nuevas técnicas que se están desarrollando para extraer minerales de rocas que actualmente no son rentables figuran la molienda de las rocas en partículas cada vez más finas para liberar los minerales del mineral, la conversión de metales como el níquel en minerales de silicato en minerales de sulfuro sintético que pueden tratarse rutinariamente, y la reducción de los minerales de hierro en hierro metálico a fin de eliminar las técnicas convencionales de la etapa de fundición. (Tal vez sea de interés más investigación sobre el concepto). Constantemente se desarrollan nuevas o mejores técnicas geofísicas para detectar depósitos minerales ocultos. Simultáneamente, los geólogos de exploración buscan tipos conocidos de depósitos que podrían haber sido poco rentables de explotar en el pasado y tipos totalmente nuevos de depósitos en entornos geológicos que podrían no haber sido considerados unos años antes.

El tipo de investigación más fundamental en la exploración de minerales es la cartografía geológica de los depósitos minerales existentes y futuros. La cartografía de la distribución de los tipos de rocas, los ensamblajes de alteración-mineral, la mineralización y las estructuras geológicas como fallas, fracturas y pliegues de los depósitos conocidos conduce comúnmente al descubrimiento de extensiones de cuerpos de mineral previamente desconocidas. Una comprensión geológica cabal de un depósito mineral existente suele ser la base para descubrir depósitos similares en entornos geológicos similares en otros lugares.

La prospección geoquímica ha cobrado cada vez más importancia desde el decenio de 1960 debido al desarrollo de técnicas instrumentales rápidas y baratas, especialmente de absorción (véase su concepto jurídico) atómica, para determinar trazas de varios metales en grandes cantidades de muestras.Entre las Líneas En la exploración de reconocimiento se utilizan trazas de diversos metales en los sedimentos de los arroyos, del mismo modo que los anteriores prospectores utilizaban la batea de oro para rastrear el oro aluvial hasta la veta madre. Suelos, plantas, aguas y rocas también se analizan para detectar trazas de metales con la esperanza de encontrar depósitos minerales ocultos.

Después de que el magnetómetro aerotransportado se desarrolló para detectar submarinos en la Segunda Guerra Mundial, varias técnicas geofísicas aerotransportadas se han desarrollado para la exploración de minerales.

Pormenores

Las anomalías geológicas, geoquímicas o geofísicas aerotransportadas se comprueban comúnmente mediante técnicas geofísicas terrestres.Entre las Líneas En la mayoría de los casos es necesaria una combinación de técnicas geológicas, geoquímicas y geofísicas para verificar y evaluar el descubrimiento de un yacimiento.

Una vez que se ha descubierto un posible yacimiento de mineral, debe determinarse su tamaño (tonelaje) y su grado (tenor) para decidir si resulta económico explotarlo.Entre las Líneas En última instancia, esto implica un amplio muestreo del depósito mediante perforaciones, pozos y zanjas, pozos exploratorios y trabajos subterráneos. Si las reservas de mineral parecen ser suficientes, se realizan estudios adicionales de ingeniería, comercialización (vender lo que se produce; véase la comercialización, por ejemplo, de productos) o/y, en muchos casos, marketing, o mercadotecnia (como actividades empresariales que tratan de anticiparse a los requerimientos de su cliente; producir lo que se vende) y otros estudios de viabilidad sobre factores no geológicos para determinar si el depósito es rentable de explotar.

Basado en la experiencia de varios autores, mis opiniones, perspectivas y recomendaciones se expresarán a continuación (o en otros lugares de esta plataforma, respecto a las características en 2026 o antes, y el futuro de esta cuestión):

Factores peculiares de la industria minera

La industria minera (véase la sección sobre minería y canteras) difiere de las industrias agrícolas y manufactureras en varios aspectos importantes.Entre las Líneas En primer lugar, los depósitos minerales no son renovables. Es decir, una vez explotados, desaparecen para siempre. Esta naturaleza de “cosecha única” de los depósitos minerales se compensa parcialmente con el reciclaje o devolución de chatarra de la mayoría de los metales y algunos no metales.Entre las Líneas En segundo lugar, la distribución desigual de los depósitos minerales en la corteza terrestre ha promovido históricamente problemas políticos entre las naciones que tienen y las que no tienen, y entre la industria minera y los grupos políticos que desean preservar algunas zonas para usos como las zonas silvestres.

Detalles

Por último, la inversión de capital necesaria para encontrar y desarrollar los depósitos de minerales y hacerlos producir de manera rentable debe realizarse en un período de tiempo más largo que el necesario para las empresas agrícolas u otras empresas industriales; de 3 a 7 años no es inusual.

Importancia política y económica

En el siglo pasado el poder nacional se ha convertido virtualmente en sinónimo de poder industrial, y el crecimiento del poder industrial casi siempre ha comenzado con la posesión nacional de recursos minerales.

Un modelo generalizado de desarrollo industrial basado en la explotación de los recursos minerales mostrará una correlación entre la apertura y el desarrollo de minas, la construcción de fundiciones, la producción de metal (véase definición, y una descripción de metal) y el crecimiento económico de una región. (Tal vez sea de interés más investigación sobre el concepto). Durante el período inicial de desarrollo de una mina, se descubren depósitos de mineral y se construyen minas. Durante el siguiente período aumenta la producción de menos minas pero de mayor tamaño, y puede tener lugar la expropiación por revolución, decreto o impuesto.Entre las Líneas En el tercer período la abundante producción de metales fomenta el florecimiento de la industria. El costo (o coste, como se emplea mayoritariamente en España) de las materias primas disminuye debido a la abundancia de suministros nacionales, y se empiezan a importar minerales extranjeros (referido a las personas, los migrantes, personas que se desplazan fuera de su lugar de residencia habitual, ya sea dentro de un país o a través de una frontera internacional, de forma temporal o permanente, y por diversas razones) para satisfacer la creciente demanda. A medida que se amplían los mercados internos y externos, aumenta el nivel de vida medio. La creciente dependencia de los recursos y mercados minerales extranjeros (referido a las personas, los migrantes, personas que se desplazan fuera de su lugar de residencia habitual, ya sea dentro de un país o a través de una frontera internacional, de forma temporal o permanente, y por diversas razones) hace que el país participe cada vez más en los asuntos internacionales.

El agotamiento de un suministro barato de materias primas nacionales (cuarto período) suele ser un indicio de la decadencia económica y política de una nación (quinto período). La dependencia de materiales extranjeros (referido a las personas, los migrantes, personas que se desplazan fuera de su lugar de residencia habitual, ya sea dentro de un país o a través de una frontera internacional, de forma temporal o permanente, y por diversas razones) conduce a un aumento de los costos (o costes, como se emplea mayoritariamente en España) de fabricación, lo que en última instancia genera problemas sociales y disturbios políticos. El país que comenzó con recursos abundantes y de bajo costo (o coste, como se emplea mayoritariamente en España) se ha convertido ahora en una nación que no tiene, o al menos no tiene, recursos. Esa nación puede mejorar su situación por diversos métodos.Entre las Líneas En el pasado, los más comunes eran la adquisición de recursos minerales por alianza política, dominación económica, conquista militar o alguna combinación de los tres.

Gran Bretaña ha pasado por los cinco períodos y ahora ha perdido la posición que ocupaba a finales del siglo XIX como primera potencia minera, industrial y militar del mundo. Los Estados Unidos están un período más atrasados que Gran Bretaña; todavía se encuentran en la etapa en que poseen recursos minerales pero en cantidades cada vez menores. El Japón sigue siendo una importante potencia industrial a pesar de sus inadecuados depósitos nacionales y del intento infructuoso de obtener depósitos extranjeros (referido a las personas, los migrantes, personas que se desplazan fuera de su lugar de residencia habitual, ya sea dentro de un país o a través de una frontera internacional, de forma temporal o permanente, y por diversas razones) en la Segunda Guerra Mundial. Una explicación parcial de esto es que Japón es la única gran potencia industrial cuya constitución prohíbe el mantenimiento de fuerzas militares importantes. El dinero así ahorrado se ha utilizado para adquirir depósitos minerales extranjeros, para perfeccionar su marina mercante y para modernizar sus industrias.

Ver también

Geología
Metalurgia extractiva (procesamiento de minerales)
Flotación de espuma
Minerales Industriales
Clasificación de los recursos minerales
Ore genesis
Petrología
Recursos minerales
Carbón

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