Esmeraldas de los Urales (Rusia)condiciones de formación y caracterización comparativa con las esmeraldas de otros orígenes

Resumen

La región de Minas Esmeraldas en los Montes Urales cuenta con una larga historia de explotación minera e investigación científica. No obstante muchas cuestiones relacionadas con su génesis todavía no han sido aclaradas. En al presente tesis doctoral han sido estudiadas las condiciones de formación de las esmeraldas en estos yacimientos y se ha realizado un estudio comparativo de las esmeraldas de los Urales con una colección de muestras de esmeraldas de distinta procedencia, tanto naturales como sintéticas. Se ha realizado un estudio petrográfico y mineralogo-geoquímico de las muestras de esmeraldas y minerales asociados de distintos yacimientos de la región de Minas Esmeraldas. Además, se han caracterizado (petrografía, microtermometría y espectroscopía Raman) las inclusiones fluidas en esmeraldas y minerales asociados. Basado en los resultados de este estudio, se han obtenido las siguientes conclusiones respecto a las condiciones de formación de las esmeraldas: - La mineralización de berilio está relacionada con los fluidos post-magmáticos de origen metasomático. Los cristales de berilo y esmeralda se desarrollan sobre un protolito compuesto por los minerales formados anteriormente, disolviendolos y heredando en parte los rasgos de su quimismo. A este efecto se debe la gran variedad de coloraciones de berilo, pudiendo aparecer las esmeraldas de color verde intenso solo si el metasomatismo se desarrolla sobre un protolito enriquecido en cromo (rocas ultramáficas serpentinizadas). - El aporte de los fluidos responsables de la critalización de berilo y esmeralda tiene un carácter pulsatorio, pudiéndose observar varias generaciones de estos minerales dentro del mismo yacimiento. La mineralización se desarrolla en condiciones de actividad tectónica que afectan con frecuencia los cristales de berilo y esmeralda, los cuales se hallan fragmentados, boudinados y cementados por generaciones posteriores del mismo mineral. - El estudio de las inclusiones fluidas primarias en esmeraldas permite caracterizar el fluido responsable de la mineralización como un fluido básicamente acuoso, con pequeñas concentraciones de CO2,CH4 y NaCl. Las características medias del fluido correponden a los siguientes valores (mol %): H2O -92.26, CO2 - 5.27, CH4 -0.15, NaCl eq.-2.32 y la densidad media del fluido es de 0.8355 g/cm3. Las inclusiones primarias homogeneizan a la fase líquida en un rango de temperaturas comprendido entre 230 y 330 ºC, siendo la temperatura media de homogeneización de 274 ºC . La dispersión de los valores se debe, probablemente a los efectos de reequilibrio (stretching) frecuentes en las inclusiones de los yacimientos estudiados. - Las isocoras calculadas para las inclusiones fluidas primarias, junto con los datos de estimación independiente de la temperatura (geotermómetro de turmalina y biotita) y presión (evaluación de la profundidad de formación de los granitos adyacentes), proporcionan el siguiente rango aproximado de las condiciones P-T de la formación de las esmeraldas de los Urales: 350-400ºC y 1500-2000 bar. Para el estudio comparativo de las esmeraldas de distinta procedencia geográfica se han utilizado tanto los métodos gemológicos convencionales (índices procedencia geográfica se han utilizado tanto los métodos gemológicos convencionales (índices de refracción, peso específico, UV fluorescencia) como otros métodos analíticos más sofisticados (microscopía electrónica, fluorescencia de rayos X, isótopos estables, espectroscopía óptica e IR, composición química de inclusiones minerales y caracterización de inclusiones fluidas). Se han establecido los rangos de variación de distintas propiedades en las esmeraldas de los Urales y se han caracterizado las posibilidades de cada método para la determinación de la procedencia geográfica de esmeraldas. Los métodos gemológicos convencionales han sido reconocidos como insuficientes para la resolución de esta tarea. Como métodos más informativos en este sentido han sido establecidos: el estudio de isótopos de oxígeno, composición de inclusiones minerales y caracterización completa (incluida la petrografía y microtermometría) de las inclusiones fluidas.