1. Introducción.
2. Principales grupos de
minerales y rocas no energéticos.
3. Origen y distribución de
minerales y rocas no energéticos. Los yacimientos.
4. Uso de los minerales y rocas
no energéticos.
5. Las explotaciones mineras.
5.1. Tipos de explotaciones.
5.2. Requerimientos básicos de una explotación minera.
6. Impactos y riesgos derivados
de las explotaciones mineras.
7. Riesgos laborales asociados a
la minería.
8. Recuperación de las zonas
afectadas por las extracciones.
1. INTRODUCCIÓN
Los minerales
son sustancias naturales con una composición química determinada en estado
sólido que forman la corteza terrestre. Los minerales se suelen clasificar
según su composición química en sulfuros, óxidos, fosfatos, carbonatos,
silicatos, etc.
Las rocas son
agregados de uno o varios minerales. Las rocas se clasifican por su origen en
magmáticas, metamórficas y sedimentarias.
Según la
utilidad podemos distinguir dos grupos:
-
Minerales y rocas no energéticos: Se emplean
como materia prima para la fabricación de objetos y útiles diversos o para la
construcción.
-
Minerales y rocas energéticos: Se utilizan para
la obtención de energía.
2. PRINCIPALES GRUPOS DE MINERALES Y ROCAS NO
ENERGÉTICOS
Dentro de este
grupo distinguimos tres grupos:
-
Minerales metálicos: Son aquellos que utilizamos
para extraer metales. Ej: galena (plomo), pirita (azufre y hierro).
-
Minerales no metálicos: Se obtienen diversas
sustancias no metálicas, que se transforman para ser utilizadas posteriormente.
Ej: la fluorita se utiliza para la fabricación del ácido fluorhídrico.
-
Rocas industriales: Son aquellas que se utilizan
directamente o después de sencillos procesos de preparación. Ej: el granito se
utiliza generalmente en la construcción.
3. ORIGEN Y DISTRIBUCIÓN DE LOS MINERALES Y ROCAS NO
ENERGÉTICOS. LOS YACIMIENTOS
La distribución
de los minerales está determinada por el ciclo de las rocas y los procesos
asociados a la tectónica de placas, que origina zonas donde se encuentran en
cantidades mayores.
Cuando un
mineral o roca se encuentra en cantidad suficiente para ser explotado
obteniendo un buen rendimiento económico, hablamos de yacimientos. Las explotaciones de un yacimiento se denominan minas, las cuales pueden ser a cielo abierto si se encuentran en la superficie, o profundas, cuando están a varios metros de profundidad. Los
yacimientos pueden originarse en el interior de la Tierra o en la superficie
terrestre.
3.1.
Yacimientos originados en el interior de la Tierra
Se forman como
consecuencia de los procesos de la geodinámica interna (magmatismos y
metamorfismos), donde las elevadas presiones y temperaturas que reinan en el interior
de la Tierra ,
determinan su formación. Los principales yacimientos originados en el interior
de la Tierra :
a)
Yacimientos de concentración magmática: Se originan a partir de los magmas o
materiales fundidos del interior de la Tierra. Cuando el
magma asciende y se enfría en el interior de la Tierra se solidifica.
Primero se solidifican los minerales con el punto de fusión más bajo. Dentro
de este grupo destacamos los yacimientos de magnetita de Suecia, mineral que
contiene hierro, y los yacimientos de cromita se Sudáfrica de donde se obtiene
el cromo.
b)
Yacimientos de sublimación: Se originan a partir de los gases de los volcanes.
Al enfriarse cristalizan los gases en forma de minerales. Las fumarolas o
puntos por donde se escapan los procedentes de las erupciones, son los lugares
donde se suelen producir depósitos de minerales. Los yacimientos de pirita y
calcopirita de las minas de Riotinto en Huelva se originaron por este proceso.
c)
Yacimientos hidrotermales: Se forman a partir del agua procedente de las zonas
magmáticas. Esta agua al disolver las rocas se va enriqueciendo de sales
minerales. Cuando disminuye la temperatura y la presión del agua, precipitan
las sustancias disueltas, y se forman depósitos de minerales. A este grupo
pertenecen los yacimientos de cinabrio de Almadén en Ciudad Real que se
utilizan para la extracción de mercurio.
d) Yacimientos de origen
metamórfico: Las elevadas presiones y temperaturas a las que quedan sometidas
las rocas en el interior de la
Tierra provocan cambios en su composición química. Así los
yacimientos de mármol se forman por el metamorfismo de la caliza. Los
depósitos de mármol de Macael provincia de Almería.
e) Yacimientos
neumatolíticos: Se producen cuando el magma o los gases y el agua que contienen
sales disueltas, se introducen por las grietas de las rocas y al enfriarse se
solidifica en ellas, de esta forma se obtiene un filón, que se define como una
concentración de determinados minerales en una fractura o grieta. De este
tipo son los yacimientos de Berilio, los de diamantes en Sudáfrica y la antigua
Unión Soviética.
3.2.
Yacimientos originados en la superficie terrestre
Se
producen debido a los procesos de la geodinámica externa. Los materiales se
disgregan por meteorización y los productos resultantes son transportados por
los agentes externos agua o viento principalmente, que cuando pierden fuerza se
depositan dando lugar a yacimientos. Se pueden diferenciar dos tipos:
a) Yacimientos residuales: Se originan como consecuencia de
los procesos de meteorización de la roca madre (in situ). De este tipo son los
yacimientos originados por la hidrólisis de las rocas, principalmente los
silicatos, originando yacimientos de bauxita, que se utiliza para la extracción
del aluminio y de limonita de donde se obtiene el hierro. Este proceso se
denomina laterificación y da lugar a la acumulación de estos minerales sobre
todo en zonas de clima cálidos y húmedo.
b) Yacimientos
sedimentarios: Se originan como consecuencia del depósito de los materiales a
distanciar más o menos grandes de al roca madre. Estos yacimientos se
clasifican en función del proceso sedimentario en:
▪
Yacimientos detríticos: Los fragmentos son
transportados por el viento o agua y al perder fuerza los deposita en el fondo
de la cuenca. Se depositan así los materiales sedimentarios (arenas, gravas) y
minerales sedimentarios. Un ejemplo
de yacimientos de este tipo son los placeres de metales como el oro y platino.
▪
Yacimientos químicos o evaporíticos: Se forman
en lagunas o mares interiores en los que al evaporarse el agua, se va saturando
en sales minerales y se depositan. Primero precipitan las menos solubles y más
tarde los de mayor solubilidad. Ejemplos de este tipo de yacimientos son las
evaporitas (sal, yeso), como los yacimientos de sal en Suria (Barcelona).
▪
Yacimientos bioquímicos y orgánicos: La
sedimentación es una acumulación de restos de organismos (conchas, caparazones,
esqueletos,...)
4.
UTILIDAD DE LOS MINERALES Y ROCAS NO ENERGÉTICOS
Las
utilizamos como materia prima en numerosas actividades humanas, por ello se
consideran recursos:
-
Recurso: Es la cantidad total de minerales y
rocas presentes en la corteza terrestre.
-
Reserva: Son aquellos minerales y rocas cuya
explotación es posible mediante la tecnología disponible y que resulta rentable
económicamente.
Si las
condiciones son favorables, el recurso se considera producto de mercado, que se
pueden utilizar para:
-
La industria metalúrgica: Utiliza los materiales
metálicos como materia prima para la fabricación de numerosos objetos.
-
La industria química: Utiliza minerales
metálicos y no metálicos para la fabricación de fertilizantes, insecticidas,
funjicidas,...
-
Industria de la construcción: Utiliza minerales
no energéticos y rocas. Con ellas se construyen edificios y pavimentos de las
vías de comunicación (carreteras). Para estas construcciones se necesitan
cantidades muy elevadas de estos materiales. También se emplean como
ornamentación, revestimiento, en la fabricación de vidrio y en la elaboración
de cemento, ladrillos. Los más significativos son:
. Bloques de piedras:
actualmente se utilizan para el recubrimiento de fachadas, pavimentos, en las
cocinas y cuartos de baño.
. Rocalla: Es cualquier
tipo de roca triturada. Se utiliza para construir el firme de las carreteras,
vías de ferrocarril y para fabricar hormigón.
. Cemento: Mezcla de
caliza y arcilla que se somete a temperatura de cocción de más de 1400 ºC para que pierda el
agua y el CO2 y posteriormente se tritura. Al añadirle de
nuevo agua, se convierte en una masa que se endurece y une a los materiales de
construcción. Las fábricas de cemento o cementeros se suelen instalar en las
inmediaciones de las canteras.
. Hormigón: Mezcla de
cemento con arena o grava. A veces para aumentar su consistencia se añaden barras
de hierro, con lo que se obtiene el hormigón armado.
. Yeso: Se obtiene al
calcinar el yeso (roca) para que pierda agua y se convierte en un polvillo
blanco que se mezcla con agua y se emplea como argamasa.
. Arcillas: Se emplean
desde muy antiguo. Al principio moldeados y secados al sol (adobes, especie de
ladrillos, sin cocer, hechos de paja y arcillas) y posteriormente cocidos.
Actualmente se cuecen y se emplean para la fabricación de ladrillo, tejas,
baldosas rústicas y se pueden vidriar para hacer baldosas o azulejos.
. Vidrio: Se fabrica
derritiendo a 1700 ºC
arena de cuarzo, sosa y cal, luego se enfría rápidamente.
. Áridos: Son las arenas
y las gravas que se utilizan para la fabricación del hormigón y mortero o para
pavimentación. Estos áridos junto con las arcillas son abundantes y se obtienen
fácilmente de los depósitos de los cauces bajos de los ríos, por ello, son
materiales de uso muy habitual.
Por otra
parte, en la industria también se utilizan metales como el plomo, cobre,
cinc,... que se obtienen de los minerales metálicos y constituyen reservas
limitadas.
España no
posee grandes yacimientos en cuanto a su extensión, exceptuando las
explotaciones de pirita de Ríotinto y los del cinabrio en Almadén (Ciudad Real)
siendo el primer productor de mercurio.
.
El sector
del carbón está en regresión, pero otros como la minería no energética y las
rocas industriales realizan actividades importantes.
En cuanto
a las rocas utilizadas en al construcción produce el 11% del total mundial
sobre todo pizarra, granito, mármol, etc.
4.1. El Aluminio
Metal muy
abundante en la corteza terrestre. Desde que se comercializó en 1886 su
explotación no ha dejado de aumentar hasta los 25 millones de toneladas/año
actuales.
Por ser
un metal ligero, maleable, resistente a la corrosión y reciclable se emplea en
numerosas industrias: en construcción, fabricación de botes de refrescos,
cables, aviones, etc.
Se extrae
de la bauxita de la que se obtiene,
tras su transformación, óxido de aluminio o alúmina. De la alúmina por
electroforesis se separa en aluminio puro. Cada
Kg de Al requiere 2 Kg
de alúmina, que se obtienen de 4
Kg de bauxita y 8 Kv/h de electricidad.
Impactos
de la obtención del aluminio
-
Deforestación
y pérdida de biodiversidad por la
extracción y transporte de la bauxita. Este efecto se produce en los países
productores, donde abundan los suelos lateríticos (lateritas), próximos al
ecuador: Sierra Leona, Brasil, Indonesia, India, Australia.
-
Aumento de las diferencias
Norte-Sur, ya que el, metal se procesa en los países desarrollados y ricos.
-
Alto consumo de
energía en la obtención que se resolvería con el uso de energías renovables
y limpias (como en Islandia donde se utilizan las energías geotérmica e
hidráulica), y aumentando el reciclado que ahorra el 95% de la energía
consumida en la producción.
5. LAS
EXPLOTACIONES MINERAS
En la
explotación de los minerales en un yacimiento se diferencia:
-
Mena: Es el mineral que se explota en un
yacimiento, aquel que contiene el elemento que interesa, en la proporción que
resulta rentable.
-
Ganga: Es el mineral o roca que acompaña a la
mena y que carece de valor o interés en esa explotación, aunque en algunos
casos se aprovecha como producto secundario.
De hecho,
un mineral sea mena o ganga, depende de la explotación, así un mineral pude ser
mena en una explotación y ganga en otra. Así, por ejemplo, en la explotación
de la galena, ésta puede ser la mena y los minerales que la acompañan como el
cuarzo serían la ganga, sin embargo, en otra explotación, la galena puede
contener impurezas que impide la extracción adecuada del plomo, en este caso,
si el cuarzo se presenta en cristales que permiten utilizarla en industria
podría ser la mena, mientras que la galena sería la ganga.
En el
caso de las rocas industriales, el concepto de mena y ganga carece de sentido,
ya que no se explotan por sus componentes sino por otras propiedades como
dureza, color, tenacidad, etc.
5.1.
Tipos de explotaciones
Se distinguen tres tipos de explotaciones:
a) Explotaciones
superficiales: Se realiza en zonas donde el mineral se encuentra a poca
profundidad. Los costes de este tipo de explotación son relativamente bajos por
lo que permite explotar yacimientos de mineral de poca concentración. Existen
diferentes tipos de explotaciones superficiales:
. Canteras: Suele
realizarse para la extracción de roca de utilización industrial. En este tipo
de instalaciones se extraen las rocas de la vertiente de una montaña,
cortándoles en bloques o desprendiéndolas mediante explosivos. El frente de
avance de la explotación es vertical.
. Excavación: Se realiza
cuando el mineral forma capas finas cerca de la superficie. Es similar a las
canteras aunque sólo se utilizan explosivos para eliminar la capa de rocas que
recubre el mineral. Son explotaciones poco profundas pero de gran extensión.
. Explotaciones a cielo
abierto: Es útil para minerales distribuidos de manera desigual sobre el
terreno. Los minerales se extraen por una gran abertura en forma de embudo que
se excava en el terreno. Las laderas de esta abertura suelen estar escalonadas
y a lo largo del borde de estos escalones se producen voladuras con explosivos
que provocan el desprendimiento del mineral. Éste se deposita en el escalón
inferior de donde es retirado.
. Excavación de áridos:
Son explotaciones que se sitúan en los lugares donde se acumulan estos
materiales de forma natural como lecho de los ríos, arenas de las playas
material volcánico como lapilli, etc.
b)
Explotaciones subterráneas: Están formadas
por un conjunto de perforaciones verticales, llamadas pozos y horizontales,
llamadas galerías que siguen las capas del mineral en el subsuelo. Corresponden
al tipo tradicional de mina. En las constricciones subterráneas son necesarios
soportes para sujetar el techo de las galerías y pozos de ventilación para la
renovación del aire en el interior de la mina.
c) Perforaciones
y sondeos: Son excavaciones verticales realizadas mediante grandes máquinas
que perforan el terreno. Las más conocidas son las perforaciones que se
utilizan para la extracción de minerales solubles como sales. En este caso se
inyecta agua caliente en la perforación, que disuelve las sales y
posteriormente mediante bombeo se recupera el agua con las sales disueltas.
5.2.
Requerimientos básicos de una explotación minera
Toda
explotación minera necesita una infraestructura construida básicamente por:
a)
La maquinaria que se utiliza para la extracción
del mineral.
b)
Las vías de acceso y los vehículos de transporte
del mineral.
c)
Instalaciones para el tratamiento del mineral:
separar la mena de la ganga. Para ello se recurre al lavado del mineral con
agua o con líquido de diferente densidad.
d)
Zona para la acumulación de los estériles, es
decir, el material que se desecha.
e)
Elementos para la ventilación, apuntalamiento, e
iluminación de las galerías en caso de la minería subterránea.
Todos
estos elementos hacen que las explotaciones mineras causen un gran impacto
ambiental.
6.
IMPACTOS Y RIESGOS DERIVADOS DE LAS EXPLOTACIONES MINERAS
Los
principales impactos que se producen en las explotaciones mineras son:
a) Impactos
atmosféricos: Las explotaciones mineras contaminan el aire porque la
extracción del mineral se realiza mediante máquinas o por voladura. Además la
carga y el transporte de los materiales produce una gran cantidad de polvo en
las zonas próximas a la explotación. El uso de máquinas utilizadas tanto en la
extracción como en el transporte genera una gran cantidad de gases
contaminantes, sobre todo óxidos de carbono, nitrógeno y azufre.
b) Impactos
edáficos: El suelo queda afectado por la instalación de las explotaciones
mineras e incluso desaparece. Al desparecer del suelo la vegetación, se favorece la erosión. Además
el suelo también se contamina por el agua que se utiliza en el proceso de
lavado del mineral, ya que el agua utilizada arrastra elementos que contaminan
el suelo cuando se vierten. Así son graves los efectos de los residuos que se
generan en las explotaciones de aluminio, cobre, hierro.
c) Impactos hidrológicos: Las
explotaciones mineras repercuten en la calidad del agua en las zonas próximas a
la explotación porque las aguas utilizadas en el lavado del mineral llevan
contaminantes que pasan al agua superficial (provocando turbidez) como a las
aguas subterráneas. Además los estériles contienen una cantidad considerable de
contaminantes que al llover se infiltran con el agua y pueden contaminar los
acuíferos. Cuando se extraen los áridos (en las explotaciones de áridos) se
puede llegar con facilidad al nivel freático y provoca con frecuencia la
contaminación de los acuíferos.
d) Impactos
morfológicos: El paisaje y el relieve queda afectado por las excavaciones,
acumulación de estériles, creación de taludes, los cambios de pendiente,
formación de oquedades. Las excavaciones
subterráneas pueden provocar cuando se abandona la explotación, el hundimiento
de grandes áreas (subsidencias), y la aparición de lagunas en estas zonas
hundidas.
e) Impactos
visuales: Al comenzar la explotación desaparecen poblaciones vegetales y
zonas de bosque, quedando la materia de la corteza al descubierto provocando un
importante efecto visual en el paisaje. Del mismo modo las costumbres de la
exploración, la acumulación de estériles, el trazado de vías de comunicación
para el tránsito constituyen también otro impacto visual.
f) Impacto
acústico: Las explosiones generan una gran cantidad de ruido producido por
la maquinaria que extrae el mineral, y por las explosiones provocadas por los
volcanes y el tráfico de camiones de transporte así como la maquinaria que
produce el tratamiento o transformación del mineral. minera también limita las
actividades agrícolas y ganaderas de las zonas debido a la utilización del
terreno y la contaminación de las aguas de riegos.
g) Impactos
socioeconómicos: Las minas originan cambios de tipo social y económico
porque es una fuente de creación de empleos y estimula la actividad económica
de la zona. Pero, por otro lado, se producen con frecuencia accidentes que
causan víctimas mortales y, por tanto, un gran impacto social. También hay que
destacar que las explotaciones mineras se encuentran, en muchos casos, en el
Tercer Mundo, pero los minerales que se obtienen se transforman y utilizan en
los países desarrollados o industrializados, por ello, muchos países pobres se
ven obligados a sobreexplotar sus recursos naturales para subsistir sin que
repercuta en ellos la riqueza que se obtiene en sus propios recursos.
7.
RIESGOS LABORALES ASOCIADOS A LA
MINERÍA
El riesgo laboral es la posibilidad de que
una persona sufra un determinado daño en el ejercicio de su trabajo.
Los trabajos en las explotaciones mineras
están considerados como duros y de un elevado nivel de riesgo, por ello, se
consideran peligrosos. Los riesgos laborales en la minería se derivan de al
manipulación de la maquinaria y de las condiciones del entorno. Entre los
riesgos más frecuentes están:
Los relacionados con el ambiente atmosférico
del lugar donde se trabaja:
a)
Ventilación
insuficiente y, por tanto,
niveles bajos de oxígeno y concentración de gases tóxicos como gases de
nitrógeno, azufre, carbono, así como polvo y humos de la extracción. Los que
contienen sílice que produce la silicosis, frecuente entre los mineros que
trabajan en las minas de carbón, plomo y mercurio. La enfermedad produce
dificultades respiratorias que pueden llegar a desencadenar insuficiencia
respiratoria. Para evitar la silicosis se toman medidas preventivas como la
utilización de mascarillas que impiden la inhalación de polvo, también hacerse
radiografía de tórax con frecuencia para detectar la enfermedad en fase
temprana.
b)
Relaciones
con explosiones y voladuras: La
formación de bolsas de gas grisúes, un gas constituido principalmente por
metano que puede quedar formando bolsas principalmente en los yacimientos de
carbón y que al mezclarse con el aire explota provocando el hundimiento de las
galerías y pozos.
c)
Relaciones
con la maquinaria y la estructura de las explotaciones: Desprendimientos y derrumbamientos de
muros, galerías, pozos y por fallos en la construcción o en los
apuntalamientos. Errores en el funcionamiento o manipulación de los útiles y
maquinaria como excavadoras, camiones, cintas transportadoras, etc.
8.
RECUPERACIÓN DE LAS ZONAS AFECTADAS POR EXTRACCIONES
Las
explotaciones mineras dejan una huella en el paisaje, y al ser abandonadas
quedan grandes áreas desoladas e inutilizables para usos posteriores.
La
legislación actual obliga a las compañías mineras a restaurar las zonas
afectadas y, por tanto, tienen que diseñar
planes para asegurar la recuperación del entorno. Esta recuperación del
entorno es muy costosa y, por tanto, ha de tenerse en cuenta a la hora de
valorar la rentabilidad de las explotaciones mineras. Entre las medidas que se
toman:
a)
El diseño de la explotación debe realizarse para
reducir al máximo los impactos acústicos y visuales. Para ello la explotación
debe ser en forma de tronco de cono. Además, es conveniente colocar pantallas
de protección acústica y visual, como pueden ser hileras de árboles, y
silenciadores en la maquinaria.
b)
Evitar los vertidos a las corrientes de agua próximas y
los acuíferos.
c)
Rellenar las fosas con estériles o con escombros
siempre que no sean contaminantes. Los materiales utilizados deben tener
parámetros hidráulicos (permeabilidad y porosidad) semejantes al original para
que se restablezca la hidrología del terreno.
d)
Eliminar las instalaciones no útiles y realizar reforestaciones
con especies autóctonas.
e)
Utilizar la explotación para otros usos como la
instalación en estas zonas, áreas deportivas o industriales o vertederos. Las
canteras abandonadas son muy apropiadas para la construcción de auditorios o
teatros al aire libre. Cuando en la excavación de áridos se llega al nivel
freático se pueden crear lagos como zonas recreativas.
A pesar
de todo esto, las explotaciones mineras producen cambios o impactos
irreversibles.