Locos por la Geología

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Como este post es continuación del de la semana anterior, en caso de que no lo hayan hecho ya, les recomiendo ir a leer la primera parte, antes de internarse en ésta de hoy.

La semana pasada contesté las siguientes preguntas:

¿Qué se entiende por productos volcánicos?

¿Qué tipos de productos emiten los volcanes?

¿Cuáles son los productos gaseosos?

¿Cuáles son los productos líquidos de los volcanes?

¿Qué tipos de coladas volcánicas existen?

Desde este punto retomaremos hoy.

¿Qué productos sólidos emiten los volcanes?

En general, los materiales sólidos emitidos por los volcanes se denominan piroclastos, palabra que deriva del latí , pyrós= fuego y clasto= roto. Este nombre alude tanto a la temperatura como al estado fragmentario. También son denominados materiales piroclásticos.

Recordemos que cuando las partículas dominantes son de tamaño coloidal y se incorporan en una gran masa en movimiento, el fenómeno resultante es un «flujo piroclástico», que ya he explicado en este post.

¿Cómo se los clasifica?

En general, la más común de las clasificaciones se basa en el tamaño del fragmento resultante, pero también hay otro criterio de clasificación que atiende a la textura y composición.

Según su tamaño, los piroclastos se dividen en:

• Bloques: se trata de fragmentos ya solidificados, con tamaño superior a 64 milímetros de diámetro. Pueden llegar a alcanzar volúmenes considerables, como el que se registró en la erupción del Strómboli de 1930, cuando se detectó un fragmento de aproximadamente dos toneladas, que fue eyectado a 3 km de distancia del cráter.
• Bombas: Cuando los materiales salen del volcán como lava incandescente, y se solidifican en el aire se denominan bombas, no ya bloques, si su tamaño al solidificar es también superior a los 64 mm. Podría uno preguntarse cómo se sabe si en el momento de la expulsión estaban en estado sólido o fundido,a lo cual se responde que en el último caso- el de las bombas- debido a que cuando se desplazan en el aire están semifundidas, normalmente adoptan una forma aerodinámica que se conserva al solidificarse. Se reconocen por sus contornos ahusados (de huso de hilar, no uso de usar) es decir con extremos finos y un abultamiento central, donde se ha acentuado el efecto de la fuerza centrífuga ejercida durante su rotación en el espacio, (Figura 1). Es también común que presenten un aspecto superficial semejante a la corteza del pan, porque tienden a desprenderse las partes más externas por el mismo efecto. Su tamaño más corriente es cefalar (como una cabeza humana) pero se han registrado casos como las de la erupción del volcán japonés Asama, que llegaron a tener 6 metros de longitud y un peso aproximado de 200 toneladas. Si bien tanto bloques como bombas suelen caer en las proximidades del aparato volcánico, estas bombas del Asama se encontraron hasta a 600 metros de distancia.
• Lápillis: Tienen tamaños que son comparables a una nuez. De hecho el nombre significa «piedras rotas» o «piedras pequeñas», ya que procede del latin lapid, o lapidis= piedra y el sufijo illis que significa frágil o que puede romperse.
• Cenizas: implican tamaños de entre 2 y 64 mm, y son muy abundantes en las emisiones volcánicas. Pero pese a lo que parece indicar el nombre, no se trata de restos de combustión, sino de fragmentos clásticos.
• Polvos: Cuando el tamaño es menor que 2 mm, se trata de polvos volcánicos, que por su tamaño pueden permanecer por muchos meses y hasta años en suspensión en las partes altas de la atmósfera, y desplazarse con los vientos prácticamente por todo el planeta. Sus efectos sobre el clima son tan interesantes, que habrá un post al respecto.

Figura 1: bomba volcánica

Según la textura y composición se reconocen:

• Escorias: son materiales vesiculares, es decir que contienen muchos espacios huecos a los que se conoce como vesículas, y son caracteríticos de magmas basálticos, por lo que suelen ser de color negro a marrón rojizo. Su tamaño es comparable al de los lápilli y se parecen a las escorias producidas por los hornos de fundición de hierro, de las cuales toman el nombre.
• Pumitas: Son propias de magmas de composición intermedia o rica en sílice, y también presentan vesículas, pero por su quimismo suelen tener colores más claros que las escorias, y son mucho menos densas que ellas, tanto que pueden flotar en el agua durante mucho tiempo.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La imagen que ilustra el post corresponde al Etna, y es de este sitio.

La figura 1 es de esta página.

Ya he presentado con anterioridad la clasificación de las erupciones volcánicas, y en ese momento les prometí que hablaríamos en detalle de los productos que componen las emisiones de los volcanes. Pues bien, ha llegado el momento de hacerlo.

Pero como hay bastante para hablar, será un post en dos partes.

¿Qué se entiende por productos volcánicos?

Lo primero que debemos aclarar es que hay diversos conceptos relacionados a la hora de estudiar las efusiones volcánicas, todos los cuales se complementan entre sí. Pero para una mejor comprensión deben distinguirse claramente.

Mientras que las erupciones son los procesos mismos, de los cuales resultan los volcanes como rasgos del paisaje, los productos volcánicos son elementos materiales que resultan expulsados desde el volcán durante las erupciones.

Los productos pues, al ser expulsados forman parte del fenómeno eruptivo, pero mientras que éste cesa, los productos permanecen en el territorio indefinidamente.

¿Qué tipos de productos emiten los volcanes?

Los volcanes expulsan a lo largo de sus erupciones, ingentes cantidades de materia en sus tres estados:

• sólido, representado por lo que se conoce como elementos piroclásticos,
• líquido, representado por las lavas, que al fluir sobre el terreno se denominan también coladas, o coladas de lava, y
• gaseoso, en cuyo caso es el material responsable, muchas veces, de la mayor mortandad, por su elevada toxicidad y su rápida diseminación.

¿Cuáles son los productos gaseosos?

Si bien el más abundante suele ser el vapor de agua, que podría ser inocuo por su composición, la elevada temperatura que alcanza le confiere capacidad de daño, tanto sobre el ambiente como sobre las poblaciones, sean humanas o no.

Pero los magmas contienen también cantidades variables de otros gases, los cuales, pese a su alta volatilidad, mientras están dentro de la propia cámara, se mantienen disueltos en la roca fundida, por la misma presión de confinamiento. No obstante. cuando durante la movilización ascendente del magma, éste va encontrando fisuras o espacios más porosos que permiten un reacomodamiento del material, y esto, junto con el menor peso sobreyacente alivia la presión; los gases empiezan a escapar por cualquier grieta disponible.

En general, la fracción gaseosa no suele superar valores comprendidos entre el 1 y el 6 por ciento del peso total, mayormente correspondiente al vapor de agua. Aun así, esa porción puede traducirse en miles de toneladas por erupción.

La composición estimada a partir de las escasas muestras que pueden obtenerse, por el riesgo que implican las altas temperaturas involucradas, es de alrededor de 70 % de vapor de agua; 15 % de dióxido de carbono, 5 % de nitrógeno, 5 % de dióxido de azufre y cantidades traza de elementos como cloro, hidrógeno y argón.

Precisamente son los compuestos de azufre los que confieren a las erupciones su olor característicos, que como dato de color, les cuento que tuvo consecuencias sobre los mitos populares. En efecto, el olor a azufre se terminó asociando al propio demonio, ya que los volcanes se consideraron en casi todas las culturas antiguas, como bocas de ingreso al infierno.

Por lo común son los gases los que constituyen las emisiones precursoras de la fase eruptiva principal, Esto se debe a que su gran movilidad les permite ascender por pequeños espacios, que agrandan con su propia presión, liberando el paso para los restantes materiales.

Los gases implican una fuente natural de contaminación del aire, incluyendo al dióxido de azufre, que combinado con la humedad atmosférica forma ácido sulfúrico, y genera con posterioridad las lluvias ácidas.

Ocasionalmente, los gases liberados ascienden tanto en la atmósfera, que pueden permanecer allí durante varios años, y la circulación en ella puede significar que las lluvias ácidas arriba mencionadas ocurran, a veces, a enormes distancias del punto efusivo original.

¿Cuáles son los productos líquidos de los volcanes?

Los productos líquidos de los volcanes son las mezclas magmáticas que superan el límite entre la superficie y el subsuelo, momento en el que dejan de llamarse magmas y comienzan a llamarse lavas.

Si bien se los asigna a un estado líquido, si se habla de manera más estricta, debe recordarse que son en realidad mezclas minerales fundidas, por lo cual tienen alta viscosidad, además de alta temperatura, y su aspecto es más el de una pasta acuosa que el de un líquido.

Les recomiendo ahora repasar este post que les permitirá enterarse de las causas por las cuales las lavas son más o menos viscosas, y fluyen de maneras diversas, conformando coladas (masas de lavas en movimiento, o ya solidificadas) que se pueden distinguir entre sí.

Agreguemos que las lavas no necesaria ni exclusivamente son liberadas desde el cráter, sino que aprovechan también todas las fisuras, generalmente ensanchadas de manera previa por los gases de las primeras emisiones.

Las coladas suelen verse rojas o blancas en el momento de su salida, debido principalmente a las altas temperaturas que ostentan, pero muy rápidamente se enfrían y solidifican, adquiriendo entonces el color de la roca que generan sobre la superficie.

Como las coladas se enfrían al contacto con el aire y la superficie terrestre, es corriente que la solidificación se produzca desde las zonas más externas del flujo de lava hacia su interior. Por esa razón, pueden generarse cavernas volcánicas tubulares, en el interior de las cuales los magmas pueden permanecer fundidos por mucho tiempo.

¿Qué tipos de coladas volcánicas existen?

Cuando clasificamos los magmas, en su momento, dijimos que el principal criterio para dividrlos tanto a ellos como a sus lavas y rocas resultantes, es la cantidad de sílice que contienen.

Las que menos proporción de sílice tienen, componen el grupo de las basálticas, que llegan a totalizar hasta el 90 % del volumen total, de las lavas inventariadas. Por el otro extremo, las de composición riolítica, es decir más empobrecidas en sílice, alcanzan apenas al 1% del total; mientras que el resto está constituido por andesitas y otras lavas de composición intermedia.

Ahora bien, además de su composición química, y de resultas de ella, las coladas se distinguen entre sí por la diversidad de las estructuras que presentan una vez solidificadas, resultando los siguientes tipos:

• Coladas cordadas: resultan de lavas basálticas, y por ende lo bastante fluidas como para desplazarse con cierta velocidad sobre el terreno, generando una corteza externa relativamente lisa. Como en ellas se da habitualmente el caso de los túneles y cavernas que arriba les expliqué, es también habitual que se arruguen superficialmente, debido al movimiento subsuperficial de la lava profunda que permanece fundida por algún tiempo más. Su aspecto final, una vez completamente frías, es semejante al de los gruesos hilos trenzados que componen las cuerdas, de las que toman el nombre. Son ejemplos típicos las coladas de los volcanes hawaianos- al menos en las proximidades del cráter, ya que al alejarse de él y enfriarse, pierden velocidad y pueden pasar a comportarse como coladas aa.
• Coladas aa: También son lavas basálticas, pero presentan superficialmente bloques ásperos e irregulares, con bordes afilados y rugosidades. Son coladas que avanzan a velocidades de 5 a 50 metros por hora, dejando escapar abundantes emanaciones gaseosas que dejan numerosos huecos al escapar de la lava que se va solidificando. Un ejemplo de estas lavas es la colada emitida por el volcán Paricutín de México, que enterró la ciudad de San Juan Parangaricutiro.
• Coladas de bloques: Cuando los magmas liberados tienen composición más ácida, la menor velocidad, menor temperatura, y alta viscosidad tienden a producir coladas de bloques, consistentes en su mayor parte en bloques separados, con superficies ligeramente curvadas y más lisas que las de los bloques de coladas aa.
• Coladas almohadilladas: Son propias de volcanes subacuáticos, como los que componen en gran medida, las dorsales oceánicas En ese caso, las lavas se enfrían externamente de modo muy rápido. No obstante, normalmente la lava puede seguir moviéndose hacia adelante, mientras va rompiendo la superficie endurecida inmediatamente antes. Este proceso se repite muchas veces, dando por resultado una colada de lava con estructuras alargadas montadas unas sobre otras, con un aspecto semejante a un amontonamiento de almohadas, cuyos bordes son posteriormente redondeados por la dinámica marina.

Hasta este punto llegaremos por hoy, y dejaremos para la segunda parte de este post las siguientes preguntas:

¿Qué productos sólidos emiten los volcanes?

¿Cómo se los clasifica?

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

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Siguiendo siempre con el criterio de que un campeonato de fútbol es una excelente excusa para aprender cosas nuevas, hoy voy a contarles algunos detalles relativos a las esmeraldas de Rusia.

¿Qué son las esmeraldas?

El mineral berilo y obviamente todas las variedades mencionadas, también se define como ciclosilicato de berilio y aluminio. En el caso particular de la esmeralda, los elementos cromóforos que le dan su color verde son pequeñas cantidades de cromo y, en algunos ejemplares, de vanadio; de los cuales deriva el color verde característico.

¿Qué propiedades caracterizan a las esmeraldas?

La esmeralda en particular es una piedra preciosa muy valorada, que siguiendo los dictados de la moda, muchas veces llega a valer más que el diamante, en buena medida por su color verde especialmente intenso, su transparencia y su belleza al ser pulida.

La esmeralda de calidad gema debe ser transparente, aunque casi nunca está libre de inclusiones e imperfecciones internas, a las que se conoce en el mercado como el «jardín de la esmeralda», que debido a su aspecto caprichoso y raro no le resta valor de venta.

¿Dónde hay esmeraldas en el mundo y qué diferencias de calidad hay entre ellas?

Notablemente, amparada en ese antecedente histórico, surgió la tradición comercial de bautizar, -sólo para el mercado de gemas- a más de 20 minerales verdes de muy inferior calidad, con expresiones que incluyen la palabra «esmeralda».

Por ejemplo «esmeralda brasileña» o «esmeralda de la tarde» son expresiones con que en el mercado se denomina a veces a la turmalina verde o al epidoto. Quedan advertidos de esa práctica, para no caer en un engaño que no puede calificarse como estafa, porque el que tiene algún conocimiento sabe de este subterfugio, en el que se advierte sutilmente al comprador que se le está vendiendo otra cosa. A nadie, sino a su propia ignorancia puede el incauto culpar entonces.

¿Dónde hay esmeraldas en Rusia?

¿Cuál es el origen de las esmeraldas rusas?

Hay diversos entornos y rocas portadoras de esmeraldas en los Urales, pero las condiciones que se destacan son:

• Los cristales de berilo que aparecen en los cuerpos de la roca flogopítica productiva, tienen génesis metasomática.
• En estas condiciones la generación de la esmeralda depende del contenido del cromo en la roca encajante, que es común en rocas metasomáticas derivadas de protolitos ultramáficos.
• El desarrollo de la mineralización de esmeraldas ocurre normalmente en condiciones tectónicamente activas.
• Es común que haya más de una etapa de formación de esmeraldas y otros minerales, (berilo y esmeralda, plagioclasa, flogopita) en los yacimientos, separadas por episodios cataclásticos, es decir de ruptura por erosión y/o por la actividad tectónica continuada.

Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

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En las noticias de hoy, se lee que dos sensores en la ciudad de México registraron un «sismo artificial» con motivo de los saltos masivos de los hinchas mexicanos, que festejaban su triunfo nada menos que sobre Alemania.

Bonita historia, pero ¿es científicamente correcta, es posible acaso? Veámoslo.

¿Ocurrió realmente tal sismo en el día de la fecha en México?

Los que recibimos información del Servicio Geológico de los Estados Unidos, podemos asegurar que no hubo hoy en México ningún movimiento telúrico que superara la magnitud de 2,5 Richter, lo cual podría eventualmente coincidir con grados entre 1 y 3 – según la vulnerabilidad involucrada- como máximo, de la escala de intensidad de Mercali. Esto implica sismos que pasan normalmente desapercibidos.

Sismos de menor intensidad no se contabilizan, porque la Tierra es un bicho muy inquieto, y casi constantemente tiene lugar algún movimiento en algún lugar del mundo, que no califica más que como microsismo prácticamente irrelevante.

¿Podría  ser cierta la información de que dos sensores habrían registrado sismos?

Aun sin que se hayan registrado sismos en México, – de ser verdad que dos sensores registraron vibraciones- la explicación debe pasar por otro lado, vamos a ello.

En primer lugar, se habla de sensores, no de sismógrafos. Y hay una diferencia importante, porque mientras que los sismógrafos tienen un sistema de filtros y una sensibilidad en un determinado rango, que en conjunto dejan afuera las vibraciones de fondo, que ocurren casi todo el tiempo en las zonas densamente pobladas; los sensores que se usan, por ejemplo para la prospección de petróleo, y que en forma más específica se llaman geófonos, tienen una respuesta mucho más sensible, ya que pretenden registrar las respuestas a los sismos artificialmente producidos al solo efecto de la investigación.

En otras palabras, estos últimos sensores detectan microsismos tan pequeños como el paso de un animal cerca del receptor. Por eso, es común el chiste entre los prospectores, cuando alguien del equipo inadvertidamente perturba el área donde está el geófono, que expresa: «ya pasó algún animal». 😀

En segundo lugar, sí ha habido en la fecha sismos de baja magnitud en Puerto Rico y en el estado de California en USA, que pueden haber generado registros a distancia en México y no sólo allí, pero sin superar la magnitud 2,5 de la que hablamos.

Entonces si algo hubo, pudo ser un microsismo o una simple vibración que un sensor, más sensible que un sismógrafo de la red de prevención sísmica internacional, puede haber llegado a detectar.

¿A qué puede deberse la ocurrencia de microsismos en realidad?

Ahora, ya no hablamos de México en particular sino de microsismos en general. Y les recomiendo releer este viejo post para comprender mejor lo que sigue.

• Ellos pueden deberse a los movimientos precursores o a réplicas distantes en el tiempo, de un sismo tectónico importante.
• Pueden ser causados por movimientos de magmas bajo la superficie, o por explosiones de calderas volcánicas. Ambos pueden ser también de mayor magnitud, pasando al rango de sismos.
• Pueden ser de impacto, por la caída de un meteorito, por movimientos de remoción en masa, o por causas artificiales que veremos en el punto siguiente.

¿Cuándo se habla de sismos artificiales?

Son siempre del grupo de terremotos de impacto y pueden deberse a explosiones, intencionales o no, a derrumbes de edificaciones o explotaciones mineras, y todos los que se provocan con la intención de prospectar recursos, como expliqué más arriba.

¿Por qué no se consideran sismos ni siquiera a escala micro, los registros que responden a otras causas?

Porque según la definición que ya les he adelantado hace muchos años, en el post que les mandé a leer hace un momento, un sismo es: «una liberación repentina de energía, que ocurre por debajo de la superficie terrestre, y que se transmite en forma de ondas a través de todos los materiales que encuentra a su paso».

Entonces, vibraciones como las que provocan el paso de un tren, el intenso tránsito en zonas urbanizadas, o como en este caso se argumentó, los saltos masivos de mucha gente, no caben en la definición, porque se trata de procesos duraderos, no de liberaciones repentinas, y porque, además no ocurren por debajo de la superficie terrestre, sino sobre ella. Sólo algunos terremotos de impacto se consideran tales pese a su origen superficial.

En definitiva, el sismo de los hinchas mexicanos no es sino un bonito mito popular, que seguramente durará en el tiempo hasta que la gente termine creyéndolo verdadero.

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Como éste es el mes del Campeonato Mundial de Fútbol, no puedo menos que acompañar el evento con posts que aludan a las riquezas minerales de Rusia, que no son pocas. Ya antes hice una introducción general. Hoy hablaré de un elemento en particular: el platino.

¿Qué es el platino y cómo se presenta en la naturaleza?

El platino es un elemento químico de número atómico 78, perteneciente al grupo 10 de la tabla periódica de los elementos, y considerado como metal precioso por su escasez y versatilidad. Le corresponde el símbolo químico Pt, y es de color blanco grisáceo, con dureza 4,5, pesado, maleable y dúctil. Se lo considera metal noble porque es muy resistente a la corrosión y es habitual su hallazgo como elemento nativo.

Forma asimismo parte constitutiva de algunos minerales, como la sperrylita (As2 Pt), cooperita (AsSPt), estibo-paladinita (SbPt) y braggita (SPtPdNi).

Es común que aparezca también en forma de aleaciones naturales con otros metales como el níquel y el cobre, y algunos preciosos como el oro.

Por su escasez, se lo suele prospectar en conjunto con otros elementos que con él constituyen los EGP.

¿Qué son los EGP?

EGP es la sigla en castellano para los Elementos del Grupo del Platino, que en inglés se denominan PGM (Platinum Group Metals), y son conocidos también como platinoides.

Se trata de seis elementos: rutenio (Ru), rodio (Rh), paladio (Pd), platino (Pt), osmio (Os) e iridio (Ir).

Todos, tal como dijimos para el Pt, aparecen naturalmente como elementos nativos, en aleaciones, y en una gran variedad de minerales, alcanzando a veces, contenidos explotables económicamente.

¿Qué usos y aplicaciones tienen los EGP?

Por sus características químicas y físicas, los EGP son utilizados en muchas aplicaciones de la industria de alta tecnología, en la fabricación de vehículos, en la industria aeroespacial, y la medicina. También encuentran uso en la fabricación de baterías, y la refinación de petróleo. Según ciertas estimaciones, aproximadamente el 20 % de los productos que se fabrican en el mundo moderno, dependen directa o indirectamente de algún integrante del conjunto EGP.

De entre ellos, el platino, se emplea además en joyería de altísimo valor, equipamientos de laboratorio, contactos eléctricos, insumos odontológicos y catalizadores de automóviles.

¿Cuáles son los principales productores en el mundo?

Los tres principales productores en la actualidad son Sudáfrica, Rusia y Zimbabwe.

Los yacimientos rusos son más antiguos, tanto en su descubrimiento como en su explotación, y hubo un momento en que las monedas rusas se fabricaban de platino. No obstante el aumento significativo de la valoración del metal para otros usos, hizo que el valor nominal de la moneda quedara muy por debajo del del metal que la constituía, y por eso dejó de dársele ese empleo.

Hacia 2015, se calculó que el 20% de las reservas estimadas de platino y platinoides se encuentra en depósitos aluviales en el extremo este de Rusia y los Montes Urales.

¿Dónde se encuentran normalmente los EGP?

El platino aparece asociado a rocas básicas y ultrabásicas, donde se lo encuentra acompañando- como ya dijimos- a la cromita y el níquel, y también a veces al cobre, la plata y el oro.

Los principales tipos de yacimiento de EGP en el mundo son de origen ígneo, y de enriquecimiento por procesos que concentran residuos pesados a partir de esos mismos yacimientos.

Una clasificación genética posible para los yacimientos de platino y platinoides incluye las siguientes fuentes principales:

• Depósitos relacionados directamente con procesos ígneos, que reconocen las siguientes subdivisiones:
  -Depósitos estratiformes de EGP-Ni-Cu en la parte basal de complejos básicos y ultramáficos.
  – Depósitos de EGP-Cu-Ni, hospedados en rocas volcánicas, relacionadas con rifts.
  – Depósitos estratiformes de EGP o EGP-Cu-Ni.
  – Depósitos de EGP tipo alaskiano.
  – EGP en depósitos de skarn y Cu porfírico.
• Depósitos hidrotermales controlados estructuralmente, divisibles en:
  – Depósitos de EGP o EGP-U-Au de baja temperatura, relacionados con discontinuidades estructurales.
  – Depósitos de Au-Pd relacionados con discontinuidades estructurales.
  -Depósitos de Se-Sb-As-Hg-Cu-Ag-Au-Pd de baja temperatura, relacionados con discontinuidades estructurales.
• Depósitos sedimentarios de EGP, que incluyen:
  – Depósitos supergénicos de Ni-Au-EGP laterítico.
  – Depósitos de EGP (Au) tipo placer.
  – Depósitos de EGP en carbones.
  – Depósitos de EGP hospedados en turbiditas.

Últimamente han comenzado a considerarse de interés, en función del avance del conocimiento geológico y técnico, las acumulaciones en otros ambientes geológicos, como las cromititas ofiolíticas, dunitas negras, y aun como enriquecimientos generados in situ, tal el caso de los horizontes limoníticos de perfiles lateríticos derivados de peridotitas ofiolíticas.

¿Dónde se los extrae en Rusia?

Los yacimientos tradicionalmente explotados son placeres ubicados a ambos lados de los Montes Urales.

En tiempos más recientes, el avance tecnológico ha permitido la explotación en las fuentes mismas de los materiales reunidos en los placeres, es decir en dunitas y piroxenitas que constituyen vetas y filones.

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