CURSO GEOLOGIA ECONOMICA DE YACIMIENTOS MINERALES NO METALICOS
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN DE AREQUIPA
Dr. Ms. Sc. FERNANDO NÚÑEZ CHÁVEZ
AREQUIPA AGOSTO 2,017
EVOLUCION DE LA CORTEZA Y SU RELACION CON LA FORMACION DE DEPOSITOS MINERALES
GEOLOGIA ECONOMICA DE YACIMIENTOS MINERALES NO METALICOS El curso de Geología Económica de Yacimientos Minerales No Metálicos, comprende principalmente el estudio de las características geológicas de los diferentes tipos de depósitos económicos de minerales no metálicos, así como la descripción de las características geológicas de los depósitos minerales no metálicos, su distribución y localización geográfica en el Perú y el mundo.
DEPÓSITOS MINERALES NO METÁLICOS GENERADOS POR PROCESOS ÍGNEOS. CUARZO, FELDESPATO, MICAS: Propiedades mineralógicas, ocurrencia, forma y geometría de los depósitos, génesis, usos, y ocurrencia. Las pegmatitas, clasificación de acuerdo a su composición, estructura y génesis, minerales económicos
ROCAS ORNAMENTALES, Rocas Ornamentales, propiedades físicas y clasificación, Rocas Ornamentales de Origen Ígneo Rocas Ornamentales de Origen Sedimentario Rocas Ornamentales de Origen Metamórfico Criterios Petro-mineralógicos de selección, económica y evaluación. Aplicaciones en la industria, análisis de mercado. AZUFRE, Propiedades mineralógicas, génesis y características geológicas de los diferentes tipos de depósitos. Importancia en la industria, usos y ocurrencias en el Perú. y el mundo.
PIEDRA PÓMEZ, Propiedades mineralógicas, clasificación; Pumita y Pumacita; Génesis, tipo de yacimientos, yacimientos económicos en el mundo.
DEPÓSITOS MINERALES NO METÁLICOS GENERADOS POR PROCESOS SEDIMENTARIOS. CALIZAS Y DOLOMÍAS; Popiedades físicas, génesis, características principales para su explotación y Aplicaciones en la industria.
FOSFATOS; Propiedades, ciclo geoquímico del fósforo, génesis, clasificación y características geológicas de los diferentes tipos de depósitos. Geología de los yacimientos de fosfatos en el Perú. DIATOMITAS; propiedades génesis, clasificación variedades, usos y ocurrencias en el Perú y el mundo. ARCILLAS; Génesis propiedades físicas y químicas, Clasificación. Tipos de arcillas, variedades comerciales YESOS; propiedades génesis, variedades mineralógicas y principales características de los depósitos económicos. Sales y Nitratos; propiedades mineralogía y ambiente de formación; ocurrencia de depósitos económicos.
DEPÓSITOS MINERALES NO METÁLICOS GENERADOS POR PROCESOS METAMORFICOS CARBÓN, Génesis, materiales vegetales, turbares Procesos de carbonización, tipos clases de carbón. Depósitos parálicos y límnicos y sus características. Yacimientos autóctonos y alógtonos. Microscopía. MÁRMOL; Génesis, variedades mineralógicas y comerciales. Lapislázuli, génesis, variedades y posibilidades de ocurrencia en el Perú.
TALCO - PIROFILITA Génesis, variedades mineralógicas y comerciales. Lapislázuli, génesis, variedades y posibilidades de ocurrencia en el Perú. DEPÓSITOS MINERALES NO METÁLICOS GENERADOS POR PROCESOS RESIDUALES Y OTROS
Las arenas cuarcíferas y sus usos. Las lateritas, génesis y variedades.
DEPÓSITOS MINERALES NO METÁLICOS GENERADOS POR PROCESOS ÍGNEOS.
CUARZO, FELDESPATO, MICAS Las pegmatitas Es una roca ígnea que contiene cuarzo, feldespato y mica, que se forma a partir de las soluciones residuales durante en procesos de cristalización magmática que se emplaza generalmente hacia el techo de los batolitos. Tiene un tamaño de grano del orden de 20 mm. ... A veces, aparece en forma de diques o sills
CUARZO, FELDESPATO, MICAS CLASIFICACIÓN DE LAS PEGAMTITAS De acuerdo a su composición, Acidas Intermedias Básicas De acuerdo estructura interna Simples Complejas De acuerdo génesis, Sin genéticas Epi genéticas
CUARZO Fórmula química es SiO2 CRISTAL DE ROCA Es el más común sobre la corteza terrestre luego de los feldespatos Óxido de silicio que se presenta en cristales hexagonales o en masas cristalinas o compactas, con diversos colores y grados de transparencia; es uno de los constituyentes de los diferentes tipo de rocas principalmente igneas
PROPIEDADES IMPORTANTES Dureza Resistencia a la meteorización. Piezoeléctrizacion, es decir la capacidad de adquirir una polarización eléctrica de un cristal al ser sometido a una presión mecánica en su masa. Relacionado de manera directa con la propiedad descripta, también posee propiedades piroelécrticas, es decir la capacidad de adquirir una polarización eléctrica, producida por cambios de temperatura
CUARZO APLICACIONES Y USOS El cuarzo posee numerosas aplicaciones concretas dentro de la industria y la joyería. Sus propiedades piro y piezoeléctricas lo han convertido en esencial en la fabricación de instrumentos electrónicos de precisión, un ejemplo muy conocidos son los relojes de cuarzo. Por su parte el “cristal de cuarzo” es un componente fundamental para la fabricación de grandes placas utilizadas en la radiotécnica y para la elaboración del vidrio. El cuarzo” es un componente fundamental para la fabricación de abrasivos de alto grado El óxido de silicio, compuesto principal del cuarzo, se utiliza para la elaboración de cementos, cerámicas y vidrios.
CUARZO Por sus propiedades desecantes, es habitual encontrar, en las cajas de aparatos electrónicos nuevos, para evitar la humedad. En la industria alimenticia, evita la formación de grumos.
La fabricación de comprimidos y cápsulas en la industria Farmacéutica, tienen al óxido de silicio La industria química Fabricación de las siliconas. Cuarzo hialino Cuarzo cristalizado, incoloro y transparente que se emplea principalmente en óptica y joyería Podemos afirmar que el cuarzo, uno de los que cuenta con mayor cantidad de aplicaciones prácticas.
La exploración para su posterior explotación comercial es sencilla, ya que es fácil de reconocer a simple vista
FELDESPATO Fórmula química: genérica del grupo: (K,Na,Ca... Correspondientes a los silicatos de aluminio, sodio, potasio y calcio o mezclas de sus bases, son los minerales que más abundan en la corteza. Se dividen en dos grandes grupos: el grupo de la ortosa, o feldespatos potásicos, y el grupo de las plagioclasas, o feldespatos sódicos-cálcicos
PROPIEDADES IMPORTANTES Dureza: 4.5 (Mohs) Color: variado, generalmente blancos, de brillo vítreo o bien de colores muy claros Todos los feldespatos son minerales duros, ia dureza de estos minerales es de 6,0 a 6,5 (en la escala de Mohz) Peso específico comprendido entre 2,5 y 2,75.. El punto de fusión de los feldespatos varía según su composición y puede ir desde los 1100° a los 1550°C. El calor o el aumento de temperatura hace que aumente la conductividad eléctrica de los feldespatos. Son muy alterables y se deterioran a través de un proceso de caolinización que se produce en ambientes húmedos,
FELDESPATO APLICACIONES Y USOS Los feldespatos son fuente principal para la extracción de Sosa y potasa.
Mineral silicato de aluminio que es el principal componente de la corteza terrestre; se emplea en la fabricación de vidrio , cerámica y porcelanas. Fabricacion de sanitarios Como abrasivo de najo grado para la limpieza de superficies esmaltadas
CARATERISTICAS PARA SU EVALUACION ECONOMICA Cantidad de feldespato presente en las rocas. Homogeneidad, que nos permitan determinar cómo se encuentra distribuido el mineral dentro del yacimiento. Accesibilidad a su extracción, a los fines de abaratar los costos extractivos del mineral. Ubicación del yacimiento con respecto a los centros de producción y de consumo. Adecuadas vías de comunicación para el transporte del material extraído del yacimiento. El mineral extraído debe presentar una gran uniformidad y altas concentraciones de Potasio y Sodio, al igual que aluminio. El material debe carecer de elementos refractarios y de hierro, en su composición, de lo contrario, carece de valor comercial. Aunque es atinado señalar que, en el caso de los feldespatos, el concepto de impurezas está relativizado
MICAS Fórmula química: genérica: AC2-3T4O10X2 Las micas son minerales pertenecientes a un grupo numeroso de silicatos de alúmina, hierro, calcio, magnesio y minerales alcalinos. Generalmente se las encuentra en las rocas igneas tales como el granito y las rocas metamórficas como el esquisro. Las variedades más abundantes son la biotita y la moscovita
PROPIEDADES IMPORTANTES Se caracterizan por perfecta exfoliación basal en delgadas láminas flexibles, elásticas y muy brillantes, dentro del subgrupo de los filosilicatos. Su sistema cristalino es monoclínico. Color: Varía de acuerdo a su composición y Transparencia: Transparente o translúcida Elasticidad Flexibilidad Resistencia al choque Resistencia al calor y al agua
VARIEDADES DE MICAS Se divide en micas blancas y negras. Las primeras, entre las que se destaca la moscovita, son ricas en álcalis; las segundas, cuyo principal representante es la biotita, abundan en hierro y magnesio. Las micas más importantes son: La moscovita, contiene potasio y aluminio, su color puede ser amarillo, pardo, verde o rojo claros. La mica moscovita, por sus propiedades, es mejor que la flogopita. Presenta mejores propiedades eléctricas, más resistencia mecánica, es más dura, flexible y elástica. La flogopita, que contiene potasio y magnesio, es transparente en capas delgadas y perladas o vítreas en bloques gruesos, y es de color pardo amarillento, verde o blanca. La lepidolita, que contiene litio y aluminio, suele ser de color lila o rosa a blanco grisáceo. Su brillo es perlado y es translúcido. Su composición depende de sus cantidades relativas de Al y Li en coordinación octaédrica. Adenas, Na, Rb y Cs pueden sustituir al K. Se caracteriza por ser insoluble en ácidos, su exfoliación micácea y su color lila a rosa. La margarita, que contiene calcio y aluminio, es de color rosado, blanco y gris. Presenta brillo vítreo a perlado y es translúcida. Una pequeña cantidad de Na puede reemplazar a Ca. La estructura dioctaédrica es similar a la de la moscovita. Sin embargo se diferencian en una mayor cantidad de AL en la margarita. La biotita, que contiene potasio, magnesio, hierro y aluminio tiene un fuerte brillo y suele ser de color verde oscuro, pardo o negro, aunque en ocasiones puede ser de color amarillo pálido.
APLICACIONES Y USOS Por su elasticidad, flexibilidad, resistencia al calor y al agua hacen que constituyan un precioso material para la industria como aislantes eléctricos y térmicos Por sur resistencia al choque hacen que constituyan un precioso material para la industria automotris La mica se utiliza en aplicaciones de alta responsabilidad como aislamiento de máquinas de alta tensión y gran potencia, turbogeneradores, motores eléctricos, y algunos tipos de condensadores.
Debido a que la mica mantiene sus propiedades eléctricas cuando se calienta hasta varios centenares de grados, se le considera un material de la clase térmica alta (clase C según las normas). A temperaturas muy altas, la mica pierde el agua que contiene y pierde transparencia, su espesor aumenta y sus propiedades mecánicas y eléctricas empeoran. La temperatura a la que la mica comienza a perder el agua oscila entre 500-600 °C para la mica flogopita y 800-900 °C en la mica moscovita. La mica solo funde a 1 145-1 400 °C.
DEPÓSITOS MINERALES NO METÁLICOS GENERADOS POR PROCESOS ÍGNEOS.
ROCAS ORNAMENTALES Se consideran rocas ornamentales, también llamadas piedras naturales, aquellas rocas que, tras un proceso de elaboración, son aptas para ser utilizadas como materiales nobles de construcción, elementos de ornamentación, arte funerario o escultórico y objetos artísticos variados, conservando íntegramente su composición, textura y características físico-químicas.
Su interés económico y comercial reside en características tan variadas como vistosidad, propiedades físico- mecánicas y aptitud para el pulido. La terminología utilizada en el mercado de la piedra natural pierde su rigor geológico y petrográfico, simplificando sus denominaciones según tres grupos genéricos o clasificación comercial
CARACTERISTICAS IMPORTANTES PARA SE CONSIDERADAS COMO RROCAS ORNAMENTALES COMPOSICION Composición mineralógica 1er factor excluyente COLOR TEXTURA
DUREZA Condicionan: Pulimento. Absorción de agua FACILIDAD DE LABRA
FACILIDAD D EXTRACCION PRESENCIA DE MINERALES QUIMICAMENTE INESTABLES Producen manchas, nódulos, relleno de discontinuidades, etc.. Diseminadas proporcionan cambios en el color. Micas Minerales metálicos Perjudiciales .Sulfuros de Hierro MICROFRACTURACIÓN Provoca numerosos cierres explota.
CLASIFICACION COMERCIAL. Las normas en uso establecen la clsificacion en granitos, mármoles y pizarras. GRANITOS Se entiende por granito ornamental el conjunto de rocas ígneas compuestas por diversos minerales que se explotan en forma de bloques de naturaleza coherente y se utilizan en la construcción para decoración es decir, aprovechan sus cualidades estéticas, una vez elaboradas, con procedimientos tales como aserrado, pulido, tallado, esculpido, etc. Esta denominación incluye, además del granito propiamente dicho en sus distintas variedades, pegmatitas, granodioritas, monzonitas, tonalitas, dioritas y gneises entre otras.
ROCAS ORNAMENTALES GRANITOS
ROCAS ORNAMENTALES MÁRMOLES Y CALIZAS MARMÓREAS Esta definición es aplicable al conjunto de rocas constituidas fundamentalmente por minerales carbonatados de dureza 3-4 (calcita, dolomita, etc). Incluye los mármoles propiamente dichos, que son rocas metamórficas compuestas esencialmente de calcita o dolomita. Las calizas denominadas marmóreas son rocas carbonatadas, frecuentemente recristalizadas, compactas, de grano fino, normalmente con vetas de calcita e impurezas que proporcionan colores variados y, a veces, con inclusión de fósiles.
El travertino es una roca calcárea, de precipitación química y con estructura vacuolar, marcadamente laminada. Las serpentinas, aunque no son rocas carbonatadas, ya que proceden del metamorfismo de rocas básicas y ultrabásicas, se consideran tradicionalmente dentro de este grupo, hasta el punto de que se las llega a conocer como mármol verde.
MÁRMOLES Y CALIZAS MARMÓREAS
ROCAS ORNAMENTALES PIZARRAS Rocas cuyas principales caras están conformadas por la propia esquistosidad de este tipo de materiales. Las pizarras son rocas metamórficas de grano fino que presentan una exfoliación característica, debida a la orientación planar de sus minerales principales, que constituye la esquistosidad. Los componentes mineralógicos principales de estas rocas son sericita, cuarzo y minerales del grupo de la clorita; como accesorios pueden contener carbonatos, óxidos y sulfuros metálicos, minerales arcillosos y otros. La utilización fundamental de la pizarra es la de cubierta exterior de tejados.
PIZARRAS
ROCAS ORNAMENTALES OTROS GRUPOS
Además de los tres grandes grupos de rocas ornamentales, existen otras tales como areniscas, calizas no pulimentables, cuarcitas, alabastro, etc. La mayor parte se obtienen de trabajos de cantería y se emplean en proyectos urbanos según tradiciones locales. Su presencia es destacada en el ámbito del patrimonio artístico. Dado que, como se ha comentado, la representación más importante de la roca ornamental extremeña corresponde al grupo de los granitos, a continuación se hace una breve referencia tanto la potencialidad de este tipo de explotaciones, en función de la distribución geológica de los macizos graníticos, como a la representación de las principales explotaciones existentes en la actualidad en la región. La relación de los tipos ornamentales no es exhaustiva, haciéndose referencia incluso a variedades que fueron comercializadas en su día pero que actualmente no se encuentran en activo. Asimismo al final de este capítulo se incluye una breve reseña de los mármoles, calizas marmóreas y pizarras ornamentales de Extremadura
EJEMPLOS DE USO DE ROCAS ORNAMENTALES IGNIMBRITA Es la más representativa de nuestra ciudad, Esta roca volcánica es ubicada adornando muchos edificios, casas, casonas, monumentos, etc. Es una roca de origen volcánico formada por fragmentos de pómez, obsidiana, pasta cristalina y líticos. Se origina por erupciones volcánicas
SIENITITA Roca ígnea que se encuentra constituyendo los portales de la plaza de Armas de Arequipa desde 1868 año en que estos fueron reconstruidas (Augusto Tamayo), la roca presente en los portales es de color blanquesina pero actualmente presente un color gris debido a la contaminación, La sienita es una roca ígnea intruso de grano grueso de la misma composición general que el granito pero con el cuarzo ausente o presente en relativamente las pequeñas cantidades (Qz <5%), .
Portales de la plaza de armas antes de su reconstrucción
MÁRMOL Los mármoles son rocas sedimentarias carbonatadas que por un proceso de metamorfismo han alcanzado un alto grado de cristalización. Sin embargo, esta denominación se ha extendido a otras rocas semicristalinas, con o sin carbonato cálcico, que admiten el pulimento adquiriendo cierto brillo, como los “mármoles” verdes, que consisten en serpentinas con un contenido nulo de carbonato cálcico, o los travertinos que son rocas calizas sedimentarias y no metamórficas, y algún tipo de calizas. Tiene mayor dureza, resistencia y durabilidad que las calizas. Pueden dividirse en blancos, que son los más puros, y coloreados.
Mármol negro “Comercial Mercaderes”
Mármol gris claro con franjas marrones “Mausoleo cementerio de la Apacheta”
TRAVERTINO Sin duda esta roca es la que más se ha difundido, ya que observo presente en muchos edificios, casonas así como en el cementerio debe ser por su textura, brillo, color (blanquecino, marrón claro y oscuro).
Travertino marrón “edificio seguros la Positiva Travertino marrón claro “taller de esculturas”
