MINERALES DE HIERRO

EL HIERRO EN COLOMBIA

TIPOS DE DEPOSITOS

Clasificación de Jones (en KLEMIC, et al.,1973).

Presenta aspectos geológicos relacionados con su génesis, aspectos económicos, características mineralógicas, factor de tonelajes, forma y proyección en profundidad.

a. Formaciones de hierro bandeado; exclusivamente del precambrico.

b.Capas de hierro oolítico principalmente post-precambrico(en Colombia terciarios).

c. Depósitos sedimentarios misceláneos incluyendo “black-board”, siderita, hierro de pantanos, acumulaciones clásticas.

a. Segregaciones magmáticas.

b. Depósitos pirometasomaticos.

I.Depositos sedimentario bandeados

II.Depositos relacionados directamente con actividad ígnea

a. Depósitos de reemplazamiento metasomático.

b. Relleno de cavidades.

a. lateritas.

b. Enriquecimiento de yacimientos de bajo grado.

III.Depósitos formados por soluciones hidrotermales

IV.Depósitos producidos por enriquecimiento en superficies o cerca de ellas

DEPOSITOS DE HIERRO EN COLOMBIA

De a cuerdo a la clasificación anterior se describen a continuación los lugares del país donde se presentan mineralizaciones de hierro.

I. Depósitos sedimentario bandeadosFormaciones de hierro bandeadas: no se han

encontrado formaciones; pero es posible que se presenten en la zona del Escudo de Guayana en el extremo oriental del país.

Estratos de hierro oolítico: se presentan en Paz de Río, Sabanalarga y Mitú. El espesor de los depósitos es variable, entre los 0.4 y 7m.

Depósitos misceláneos: en el país se han encontrado pequeñas manifestaciones de hierro en depósitos glaciares y pequeñas capas de hierro hematitico, intercalado con arcillas (en el cretáceo superior) y arenas titaniferas en las inmediaciones de la Sierra Nevada de Santa Marta. El contenido de hierro es por lo general alto y los cuerpos son de poco espesor y extensión.

Depósitos relacionados con actividad ígnea Depósitos de tipo pirometasomático: no

son muy comunes, solamente se reporta en el área de Hobo (Huila).un deposito de bloques rodados de magnetita.

Depósitos formados por soluciones hidrotermales

Depósitos de relleno de cavidades: se presenta en la cordillera central(Batolito de Ibagué), en el complejo ígneo de Santander, en la Sierra Nevada de Santa Marta en la Serranía de San Lucas y en rocas sedimentarias de las cuencas de Cundinamarca, Boyacá y Santander.

Las mineralizaciones se presentan emplazadas en rocas ígneas-metamórficas en mayor proporción que en rocas sedimentarias.

El Contenido de hierro en estos depósitos es alto, pero debido a su tamaño y extensión no son económicamente explotables.

Depósitos de reemplazamiento metasomático:

Se han encontrado en Colombia especialmente en las formaciones con niveles calcáreos de la cordillera oriental. En la región del Guavio (Cundinamarca) el contacto discordante entre calizas de la formación calizas del Guavio con el grupo Farallones ha servido de trampa para el depósito de hierro en forma de siderita. En dicha región se han encontrado los depósitos de las Mercedes y Ubalá, en donde las calizas de la formación de calizas del Guavio fueron remplazadas por siderita, la cual por procesos de meteorización ha dado origen a concentraciones residuales de limonita y hematita.

Depósitos por enriquecimiento superficialEn Colombia se presentan depósitos de

lateritas ricas en hierro, principalmente en las rocas metamórficas de las cordilleras occidental y central. En Cerro Matoso (Monte Líbano), Medellín, Amagá y en Dagua.

Yacimientos de enriquecimiento residual: a partir de depósitos de bajo contenido de hierro, se presentan en el país en pequeña escala, especialmente en los depósitos y manifestaciones por reemplazamiento en las áreas de la cordillera oriental, como en Manizales (Ubalá) y Pericos (Guasca)

Unidad Geológica Reservas Probadas probables

Localidad

Escudo precambriano

No se han encontrado

DEPOSITOS SEDIMENTARIOS BANDEADOSFormaciones de Capas de Hierro

Minerales principales: magnetita, hematita, siderita y silicatos de hierro

Unidad Geológica Reservas Probadas probables

localidad

Terciario Paz De Rio

(formación concentración)

8.361.670 18.685.000

Paz de rio(Boyacà)

Terciario borde llanero(arenisca

de limbo)

17.000.000

Sabanalarga Casanare

Cretaceo valle del Magdalena

2.200.000

Valle de san Juan y san Luis

(Tolima)

Estratos De Capas de hierroMinerales principales: limonita, hematita

Unidad geologica Reservas probadas

Localidad

Cuaternario 5.000.000 Cesar, Jagua De Ibirico

170.000 Casablanca Tolima

MiscelaneosMinerales principales limonita hemanita

DEPOSITOS RELACIONADOS DIRECTAMENTE A ACTIVIDAD IGNEA

Segregacion magmaticaMinerales principales magnetita, ilimenita;por

oxidacion limonita y hematitaUnidad geológica Reservas probables localidad

Batolito de Ibagué(fn payande

y post-payande

60.000 Valle de san Juan

Complejo igneo metamorfico

3.200.000 Buritica Magdalena

Sierra nevada de santa Marta

8.000 Sevilla Magdalena

PirometasomaticosMineral Principal Magnetita

Contacto rocas ígneas cordillera central con post-payandé. Hobo , Huila

DEPOSITOS FORMADOS POR SOLUCIONES HIDROTERMALESRelleno de cavidades

Complejo ígneo metamórfico cordillera

central

• Palermo Huila• Neiva Huila

Girón • San José de Miranda(santander)

Grupo caqueza •Gachala (Cundinamarca)

Reemplazamiento minerales principales: siderita por alteración de limonita y hematita

Unidad geologica ReservasProbadas probables

localidad

Grupo caqueza 4.117.000 16.814.000

Ubalá (Cundinamarca)Yacimiento las

mercedes

Grupo caquezaFormación fomeque

9.800.000

29.000 236.000

Ubalá(cundinamarca)

Tibirita(cund)Manta(cund)

Formación chipaque

600.000

Guasca Cundinamarca

,pericos

chipaque 260.000 30.000

Sopo cund.Nemocon cund.

DEPOSITOS PRODUCIDOS POR ENRIQUECIMIENTO EN SUPERFICIE O CERCA DE ELLA

LateritasMinerales principales: limonita, goethita

Unidad geológica Reservas probables

localidad

Lateritas, cordillera central

10.000.000 Monte Líbano, Córdoba Cerro Matoso

YACIMIENTOS DE HIERRO

AMBIENTE GEOLOGICO

Los yacimientos de hierro estas asociados generalmente a yacimientos sedimentarios

(precipitados quimicos); tambien se han encontrado yacimientos

que estan relacionados a procesos de vulcanismo.

Entre los diversos yacimientos de hierro que se pueden encontrar se distinguen la taconita (lago

superior), itabirita (Brazil), jaspilita (Australia) entre otros.

El hierro, en forma de óxidos e hidróxidos, constituye un metal que se acumula en determinados medios sedimentarios, dando origen a yacimientos que llegan a ser de enormes dimensiones. En el detalle, existe una gran variedad de tipos de concentraciones de óxidos/hidróxidos de hierro de origen sedimentario, que van desde las grandes acumulaciones de tipo BIF, hasta las pequeñas costras ferruginosas que se forman en algunas fuentes, o los nódulos de goethita que se forman en medios pantanosos ("hierros de los pantanos"). De entre todas estas variedades, las de mayor interés minero son dos: las de tipo BIF, y los denominados "ironstones".

Mina de hierro El Romedal, La serena, Chile

LOS BIF (BANDED IRON FORMATIONS)Los BIF (Banded Iron Formations) o

Formaciones de hierro bandeadas, corresponden a alternancias milimétricas a centimétricas de óxidos de hierro con jaspes(foto1). Llegan a tener decenas de metros de espesor (foto 2), y contienen óxidos e hidróxidos de hierro: hematites en los que no han sido afectados por metamorfismo regional, y magnetita en los que sí han sufrido este proceso (la mayor parte).

El origen de estos yacimientos tipo BIF ha sido objeto de debate hasta fecha reciente, en que se ha establecido su origen como probablemente relacionado con el cambio en el quimismo de la atmósfera terrestre: originalmente ésta no contenía oxígeno, siendo por tanto de carácter reductor. En estas condiciones, el hierro presente en las rocas era fácilmente puesto en disolución en forma de Fe2+, altamente soluble. De esta forma, los océanos terrestres llegarían a contener grandes cantidades de hierro en disolución. Con la aparición de la vida, las bacterias primitivas comenzarían a generar oxígeno como consecuencia de su metabolismo fotosintético, consumiendo CO2 y agua para producir oxígeno. La concentración de éste en el aire iría aumentando, y dio origen a la posibilidad de oxidar al hierro disuelto en los océanos, dando origen a óxidos e hidróxidos (hematites-goethita) que precipitarían para dar estas Formaciones.

IRONSTONESLos Ironstones corresponden a capas de

espesor métrico de óxidos e hidróxidos de hierro con texturas oolíticas que aparecen intercalados en secuencias marinas someras, de calizas limos y areniscas, de edades variadas. Su origen es aún discutido, y podrían haberse formado como consecuencia de la erosión y redepósito de formaciones lateríticas.

IRONSTONES EN LA REGION DE ZAMBIA

MENAS DE LOS PANTANOSLas menas de hierro de los pantanos aparecen

en pequeños yacimientos de bajo grado con mucho fosforo, agua, arcillas y otras impurezas. Son de interes principalente porque algunas son buenos ejemplos de precipitacion bioquimica de minerales de hierro.

Por ejemplo el travertino

Usos del hierro

Historia del uso del hierroEdad de hierroSiglos XII y X A.CEuropa siglo IX A.CSiglo XVIIActualidad

Características principalesMaleableTenazColor grisferro magnético

Formas estructuralesHierro α: Es la que se encuentra a temperatura

ambiente; hasta los 788 ºC. El sistema cristalino es una red cúbica centrada en el cuerpo y es ferromagnético

Hierro β: 788 ºC - 910 ºC; tiene el mismo sistema cristalino que la α, pero la temperatura de Curie es de 770 ºC, y pasa a ser paramagnético.

Hierro γ: 910 ºC - 1400 ºC; presenta una red cúbica centrada en las caras.

Hierro δ: 1400 ºC - 1539 ºC; vuelve a presentar una red cúbica centrada en el cuerpo.

APLICACIONES DEL HIERRO

El hierro es el metal más usado, con el 95% en peso de la producción mundial de metal. Es indispensable debido a su bajo precio y dureza, especialmente en automóviles, barcos y componentes estructurales de edificios. El acero es la aleación de hierro más conocida, siendo éste su uso más frecuente. Las aleaciones férreas presentan una gran variedad de propiedades mecánicas dependiendo de su composición o el tratamiento que se haya llevado a cabo.

Dependiendo de su contenido en carbono se clasifican en:

Acero bajo en carbono. Menos del 0.25% de C en pesoAcero medio en carbono. Entre un 0.25% y un 0.6%

de C en pesoAcero alto en carbono. Entre un 0.60% y un 1.4% de C

en pesoCuando el contenido en carbono es superior a un

2.1% en peso, la aleación se denomina fundición. Generalmente tienen entre un 3% y un 4.5% de C en peso. Hay distintos tipos de fundiciones (gris, esferoidal, blanca y maleable); según el tipo se utilizan para distintas aplicaciones: en motores, válvulas, engranajes, etcétera.

Obtención del hierroEs el metal de transición más abundante en la corteza

terrestre, y cuarto de todos los elementos. También abunda en todo en el Universo, habiéndose encontrado meteoritos que lo contienen. Se encuentra formando parte de numerosos minerales, entre los que destacan la hematites (Fe2O3), la magnetita (Fe3O4), la limonita (FeO(OH)), la siderita (FeCO3), la pirita (FeS2), la ilmenita (FeTiO3), etcétera.

Se puede obtener hierro a partir de los óxidos con más o menos impurezas. Muchos de los minerales de hierro son óxidos, y los que no se pueden oxidar para obtener los correspondientes óxidos