1) INTRODUCCIÓN AL ESTUDIO DE LOS RECURSOS MINERALES MARINOS 1.1) DEFINICIÓN DE RECURSO MINERAL MARINO Fig. 1. Elementos que intervienen en la exploración y explotación de los recursos minerales (Roonwal, 1986) Fig. 2. Elementos que intervienen en la exploración, explotación y tratamiento de los recursos minerales (Jones, 1987, en Galán, 2003)) Figura 3. Fases de un proyecto minero de gran tamaño (Gocht et al. 1988, en Bustillo y López Jimeno, 1996) 1
Tabla 1. Tipos de recursos no vivos (Bustillo y López Jimeno, 1996) Fig. 4. Corte geológico oceánico con los principales recursos minerales y energéticos (Roonwal, 1986) Depósito Mineral Características Generales Mineralogía Sedimentación química: Evaporitas marinas Minerales formados por evaporación del agua de mar. Salinas en zonas costeras áridas. Cada mineral (haluros, sulfatos y carbonatos) tiene una aplicación distinta en la industria NaCl (sal común, halita) KCl (silvita) Cl 3 KMg 6H 2 O (carnalita) (SO 4 Ca)- (SO 4 Ca) 2H 2 O (Yeso- Anidrita) (CO 3 Ca) (calcita-aragonito) Sedimentación Fosforitas química: Depósitos sedimentarios formados en su mayoría por variedades de apatito (F,Cl,OH) en condiciones ambientales. Aparecen en márgenes continentales (afloramientos orientados al O), islas y volcanes submarinos con intensa actividad biológica a menos de 500 m Fertilizantes, industria química, etc. Francolita 2[Ca 5 (PO 4 CO 3, OH) 3 (F, OH)] es una variedad del apatito: Ca 5 (PO 4 ) 3 (F, Cl, OH) Sedimentación detrítica: Placeres Proceden de la erosión de materiales magmáticos, metamórficos y sedimentarios presentes en áreas subaéreas o submarinas Se forman por la concentración mecánica de partículas minerales detríticas (densas y resistentes) en la costa y en los márgenes continentales Fuente de metales y no metales con distintos usos Oro ( Au) Diamantes (C) Casiterita (SnO 2 ) Rutilo (TiO 2 ) Ilmenita (TiFeO 3 ) Cromita (Cr 2 O 4 Fe) Zircón (SiO 4 Zr) Monacita (Ce,La, Th) PO 4 Sedimentación Áridos detrítica: Materiales no metálicos transportados y acumulados en márgenes continentales Gran volumen explotado y bajo valor económico Utilizados como materiales de construcción Arenas Gravas Conchas Hidrotermales: masivos Sulfuros Sulfuros masivos polimetálicos de origen hidrotermal (<375ºC) debido a la actividad magmática en los océanos (dorsales e islas volcánicas) Fuente de metales base (Fe, Cu, Zn y Pb) y otros subproductos utilizados en metalurgia Fe 2 S (Pirita) FeCu 2 S (Calcopirita) ZnS (Esfalerita) Pb 2 S (Galena) Conteniendo As, Ba, Mn, Ag, Au y otros elementos Sedimentarios de Mn: nódulos y costras - Nódulos concéntricos de hierro y manganeso MnO 2 y FeO 2 que se forman en ambientes oxidantes del suelo marino a unos 4.000 metros de profundidad - Incrustaciones de manganeso aparecen en fondos marinos y laderas de volcanes submarinos por encima de los 1.000 m. de profundidad y en latitudes ecuatoriales Industria metalúrgica y otras aplicaciones Tabla 2. Principales recursos minerales marinos y características Todorokita y vernardita: MnO 2 Feroxyhyta: FeOOH.xH 2 O Nódulos y costras conteniendo Co, Ni, Pb, Pt, Cu, entre otros elementos 2
Figura 5. Salinas del Janubio al sur y áridos arenosos en la costa noroeste de Famara (isla de Lanzarote). (Aeroguía del litoral, Islas Canarias Orientales, Ed. Planeta, 1998) Figura 6. Esquema geológico de fondos al suroeste de Reino Unido y sur de Irlanda con distribución de áridos (Cronan, 1980) Figura 7. Cartografía geológica submarina con la distribución de depósitos de fosforitas en el margen continental marroquí y detalle microscópico de fosforitas (Cook y Shergold, 1986) 3
Figura 8. Corte geológico de un sistema hidrotermal en una fumarola submarina con depósitos de sulfuros masivos en dorsales sin sedimentos (Herzig y Hannington, 1995). Foto humeros negros, IFREMER. Figura 9. Fondo marino en la cuenca de Perú, a unos 4000 m de profundidad, conteniendo nódulos de manganeso (anillo 25 cm). Detalle de dos nódulos (Cronan, 2000) Aspectos Legales sobre la LEY DEL MAR (Acuerdo de 16-XI-94) y ratificada por 145 países (23-I- 04): - Mar Territorial: 12 millas náuticas del estado ribereño (1 milla náutica: 1,854 m 22 Km.), jurisdicción nacional (derecho a explorar, explotar, conservar y gestionar agua, fondo y subsuelo). Garantizar usos: navegación, tendido de cables y oleoductos, rutas aéreas, etc. - Zona Contigua: más 12 m.n. para prevenir infracciones ( 22 Km.), jurisdicción nacional - Zona Económica Exclusiva (ZEE): 200 m.n. ( 370 Km.), jurisdicción nacional - Plataforma Continental: con 200 m de profundidad hasta 350 m.n. ( 648 Km.), jurisdicción nacional - Zona: sin jurisdicción nacional, es el resto, se considera patrimonio de la Humanidad y lo administra ISA (Autoridad Internacional de Fondos Marinos, en Jamaica) 4
1.2) ASPECTOS GEOLÓGICOS DE LOS RECURSOS MINERALES MARINOS Figura 10) Ciclo geológico (Orche, 2001) Figura 11. Mapa geológico de Arinaga (E de Gran Canaria) (Plan MAGNA, 1992, E: 1:25.000). Fotos de Arinaga: - Costa norte de Arinaga con rocas volcánicas basálticas y sedimentarias (caliche y áridos de playa, eólicas y aluviales. - Cono volcánico de Arinaga con mina de arenas eólicas. - Antiguo horno de cal donde se usaban los caliches. 5
Figura 12. Aspectos microscópicos de basaltos (a), arenas eólicas (b) y caliche (c) de Arinaga. A B C 6
Fig. 13. Filón de casiterita (mena) y cuarzo (ganga) de la mina de San Finx (La Coruña) 7
(Orche, 2001) 1996) 8
(Orche, 2001) MINERALES INDUSTRIALES Explotación de salinas del Janubio (Sur de Lanzarote) y Cantera de picón (Soo, Noroeste Lanzarote) 9
Teleki et al (1987) 10
Métodos de exploración de minerales marinos (Roonwall, 1986) 11
Etapas de exploración de nódulos de Mn (Roonwall, 1986) (Bustillo y López-Jimeno, 1996) 12
1.3) ASPECTOS ECONÓMICOS Tipos de Recursos según Naciones Unidas (R1: estimadas con un error < 50% como las medidas y estimadas de Mckelvey; R2: error >50% como las inferidas; R3: son las hipotéticas. (Bustillo y López-Jimeno, 1996) 13
(Bustillo y López-Jimeno, 1996) (E. Galán, 2003) 14
(E. Galán, 2003) 15
(E. Galán, 2003) 16
(E. Galán, 2003) (E. Galán, 2003) 17
(E. Galán, 2003) 18
19