FORMACION DE MINERALES

Transcripción

1 Minerales Metalicos

2 FORMACION DE MINERALES El magma se considera como la fuente primaria de los minerales que forma las menas. En él se encuentran diseminados, en pequeñas cantidades, la mayoría de los elementos metálicos que contiene las rocas de la litosfera hasta el punto de constituir yacimientos económicamente explotables.

3 Un mineral es un conjunto (natural formado) de elementos químicos. Generalmente los elementos Si, Al, K, Na, Fe, Ca, Mg, Cl, O, (entre otros) forman el mineral. Los nombres de los minerales dependen de su formula y de su estructura atómica. Un conjunto de minerales se llama roca. El nombre de la roca depende de su génesis y del contenido en minerales. Algunas rocas son monominerálico, es decir principalmente contienen un mineral (como la caliza a la calcita).

4 Definiciones de localización de minerales - Menas : El término mena se utiliza para indicar aquellos minerales que se encuentran en las minas, que se pueden extraer y pueden reportar interés económico. - Yacimiento: es una acumulación de mineral que por su extensión y concentración, merece ser explotado. - Manifestación: es una pequeña acumulación de mineral que reviste poca importancia geológico-económico. - Ganga: se considera como el material estéril o inútil que acompaña al mineral que se explota. - Tenor de yacimiento: se entiende por su valor por unidad de peso o de volumen. - Depósitos marginales: son aquellos que solo son explotables bajo condiciones anormales de prosperidad o por especial demanda para fines bélicos. - Deposito epigeneticos: son aquellos formados con posterioridad a la formación de las rocas que las contiene. Los filones auríferos son un ejemplo. - Depósitos sisgeneticos: se forman simultáneamente con la roca que la contiene.

5 Depósitos minerales básicos Los depósitos minerales se encuentran distribuidos en la naturaleza y corresponden a la fracción de la corteza terrestre donde se encuentran aquellas sustancias minerales de interés y utilidad. Estos depósitos se han formado o acumulado gracias a diferentes procesos geológicos como la meteorización que permiten la mineralización. Clasificación de depósitos Existen numerosos criterios para clasificar los depósitos minerales, que presentan ventajas y desventajas. Dado que muchas veces los yacimientos responden a más de un criterio simultáneamente, su clasificación es engorrosa y no hay ninguna completamente satisfactoria.

6 Elementos nativos Elementos nativos son los elementos que aparecen sin combinarse con los átomos de otros elementos como p.ej. oro Au, plata Ag, cobre Cu, azufre S, diamante C. Aparte de la clase de los elementos nativos los minerales se clasifican de acuerdo con el carácter del ion negativo (anión) o grupo de los aniones, los cuales están combinados con iones positivos.

7 Elementos nativos Elementos nativos son los elementos que aparecen sin combinarse con los átomos de otros elementos como p.ej. oro Au, plata Ag, cobre Cu, azufre S, diamante C. Aparte de la clase de los elementos nativos los minerales se clasifican de acuerdo con el carácter del ion negativo (anión) o grupo de los aniones, los cuales están combinados con iones positivos.

8 Oro Formula: Au Dureza: 2,5-3 Peso específico: 15,5-19,3 Color: amarillo, dorado Color de la raya: Brillo: metálico Cristales: Fracturamiento: Sistema cristalino: Origen: hidrotermal Cobre Formula: Cu Dureza: 2,5-3 Peso específico: 8,5-8, 9 Color: rojo de cobre, tal vez verde Color de la raya: rojo metálico Brillo: metálico Cristales: cubos Fracturamiento: Sistema cristalino: cúbico Origen: hidrotermal, sedimentario Azufre Formula: α S Dureza: < 2 Peso específico: 2,0-2,1 Color: amarillo Color de la raya: blanca Brillo: diamantino Cristales: piramidal Fracturamiento: bien, concoide Sistema cristalino: romboédrico Origen: volcánico

9 Sulfuros incluido compuestos de selenio (Selenide), arsenurios (Arsenide), telururos (Telluride), antimoniuros (Antimonide) y compuestos de bismuto (Bismutide). Los sulfuros se distinguen con base en su proporción metal:azufre según el proposito de STRUNZ (1957, 1978). Ejemplos son galena PbS, esfalerita ZnS, pirita FeS 2, calcopirita CuFeS 2, argentita Ag 2 S, Löllingit FeAs 2.

10 Blenda Calcopirita Niquelina Galena

11 Haluros Los aniones característicos son los halógenos F, Cl, Br, J, los cuales están combinados con cationes relativamente grandes de poca valencia, p.e. halita NaCl, silvinita KCl, fluorita CaF 2.

12 Formula: NaCl Dureza: 2 Peso específico: 2,1-2,2 Color: blanco, transparente, rosado Color de la raya: blanco Brillo: vítreo Cristales: cúbico Fracturamiento: perfecto Sistema cristalino: cúbico sabor de al Origen: sedimentario Minerales parecidos: Silvinita

13 Óxidos y Hidróxidos Los oxidos son compuestos de metales con oxígeno como anión, p.e. cuprita Cu 2 O, corindón Al 2 O 3, hematita Fe 2 O 3, cuarzo SiO 2, rutilo TiO 2, magnetita Fe 3 O 4. Los hidroxidos están caracterizados por iones de hidroxido (OH-) o moleculas de H 2 O-, p.e. limonita FeOOH: goethita *-FeOOH, lepidocrocita *-FeOOH.

14 Formula: SiO2 Dureza: 7 Peso específico: 2,65 Color: transparente, blanco, diferentes Color de la raya: blanco Brillo: vítreo, oleoso, Cristales: columnar, piramidal Fracturamiento: concoide Sistema cristalino: hexagonal, trigonal Origen: hidrotermal, ígnea, sedimentario Minerales parecidos: Cordillerita, Berilo, Topas

15 Formula: Fe3O4 Magnetita Dureza: 5,5-6 Peso específico: 4,9-5,2 Color: negro, azul oscuro Color de la raya: negro - gris, café Brillo: semimetálico Cristales: octaedos Fracturamiento: concoide Sistema cristalino: cúbico Origen: hidrotermal, magmático Minerales parecidos: Cromita, Ilmenita Formula: MnO2 Pirolusita Dureza: 2-6 Peso específico: 4,7-5,0 Color: negro - gris oscuro Color de la raya: negro Brillo: semi-metálico Cristales: aguja Fracturamiento: irregular Sistema cristalino: rhombico Origen: hidrotermal, sedimentario > común: forma dendrítica Minerales parecidos: Manganita

16 Carbonatos El anión es el radical carbonato (CO 3 ) 2-, p.e. calcita CaCO 3, dolomita CaMg(CO 3 ) 2, malaquita Cu 2 [(OH) 2 /CO 3 ].

17 Formula: CaCO3 Calcita Dureza: 3 Peso específico: 2,6-2,8 Color: transparente, blanco, otros Color de la raya: blanco Brillo: vidrio Cristales: trigonal Fracturamiento: muy bien en tres direcciones Origen: vetas, hidrotermal, sedimentario -reacción fuerte con ácido clorhídrico Azurita Formula: Cu3[(OH/CO3]2 Dureza: 3,5-4 Peso específico: 3,7-3,9 Color: azul-claro Color de la raya: azul claro Brillo: vítreo Cristales: tabular, columnar Fracturamiento: perfecto Sistema cristalino: monoclínico Origen: hidrotermal, sedimentario Formula: CaCO3 Aragonito Dureza: 2,9-3 Peso específico: 3,5-4 Color: blanco (amarillo claro) Color de la raya: blanco Brillo: vítreo Cristales: columnar, aguja, tabular Fracturamiento: irregular, concoide Sistema cristalino: romboédrico Origen: hidrotermal, sedimentario Estalactitas son de Aragonito Minerales parecidos: Calcita, Estroncianita, Baritina

18 Sulfatos, Wolframatos, Molibdatos y Cromatos En los sulfatos el anión es el grupo (SO 4 ) 2- en el cual el azufre tiene una valencia 6 +, p.e. en la barita BaSO 4, en el yeso CaSO 4 *2H 2 O. En los wolframatos el anión es el grupo wolframato (WO 4 ) 4-, p.e. scheelita o bien esquilita CaWO 4.

19 Formula: Ca[SO4] x 2 H2O Yeso Dureza: 1,5-2 Peso específico: 2,3-2,4 Color: blanco Color de la raya: blanca Brillo: vítreoso Cristales: columnar, agujas Fracturamiento: Sistema cristalino: monoclínico Origen: hidrotermal, sedimentario Minerales parecidos: anhidrita, Caolinita Chalcantita Formula: Cu [SO4] x 5 H2O Dureza: 2,1 Peso específico: 2,1-2, 3 Color: azul Color de la raya: blanca Brillo: vítreo, translucido Cristales: laminar Fracturamiento: irregular Sistema cristalino: triclínico Origen: hidrotermal, vetas

20 Fosfatos, Arseniatos y Vanadatos En los fosfatos el complejo aniónico (PO 4 ) 3 -es el complejo principal, como en el apatito Ca5[(F, Cl, OH)/PO 4 ) 3 ]los arseniatos contienen (AsO 4 ) 3 -y los vanadatos contienen (VO 4 ) 3 - como complejo aniónico.

21 Silicatos Es el grupo más abundante de los minerales formadores de rocas donde el anión está formado por grupos silicatos del tipo (SiO 4 ) 4 -.

22 Menas El término mena se utiliza para indicar aquellos minerales que se encuentran en las minas, que se pueden extraer y pueden reportar interés económico. En el uso común, este término se aplica también a algunos minerales no metálicos, como la fluorita y el azufre. Sin embargo, los materiales utilizados para propósitos como la piedra de construcción, agregados para las carreteras, abrasivos, cerámica y fertilizantes, no suelen denominarse menas, sino que se clasifican como rocas y minerales industriales.

23 Despósitos minerales básicos Los depósitos minerales se encuentran distribuidos en la naturaleza y corresponden a la fracción de la corteza terrestre donde se encuentran aquellas sustancias minerales de interés y utilidad. Estos depósitos se han formado o acumulado gracias a diferentes procesos geológicos como la meteorización que permiten la mineralización. Clasificación de depósitos Existen numerosos criterios para clasificar los depósitos minerales, que presentan ventajas y desventajas. Dado que muchas veces los yacimientos responden a más de un criterio simultáneamente, su clasificación es engorrosa y no hay ninguna completamente satisfactoria.

24 ELEMENTO METALICO, FRÁGIL DE ASPECTO BLANCO PLATEADO SE CORROE CON EL AIRE HUMEDO Y TIENE GRAN FACILIDAD PARA DISOLVERSE EN ÁCIDOS SE OBTIENE A PARTIR DE COMBUSTIÓN N PIROLUSITA

25 El país actualmente tiene que importar la mayor parte de los productos que tengan como materia prima el manganeso, tanto con destino a la industria siderúrgica como a la química.

26 ELEMENTO EN ESTADO NATURAL MAS NO PURO (ARSENIO), GENERALMENTE SU COLOR ESPECIFICO ES BLANCO PLATEADO. ELEMENTO MATLICO Y MAGNETICO, USADO PRINCIPALMENTE PARA ALEACIONES POR SU ALTO PUNTO DE FUSIÓN N Y EBULLICIÓN

27 Es el mayor o más importante componente de setenta minerales, aproximadamente, y aparece como elemento menor o traza en muchos otros, especialmente en los que contienen hierro y manganeso. El contenido promedio de cobalto en las rocas se ha estimado en 20 p.m. Bajo condiciones oxidantes muestra una fuerte tendencia a concentrarse con el manganeso.

28 CALCOPIRITA, MAGNETITA OLIVINO Y GRANATE (ALMANDINO), FUENTE DE EXTRACCIÓN N DEL HIERRO MINERAL Y MENA COMUN DEL HIERRO, SE CARACTERIZA POR TENER GRANDES CUALIDADES MAGNETICAS, GENERALMENTE ES DE COLOR HIERRO Y OPACA

29 GENERALMENTE ESTA COMPUESTO POR CROMATO DE HIERRO. SE ENCUENTRA EN GRANOS O CRISTALES OCTAÉDRICOS DE COLOR NEGRO-CASTA CASTAÑO O O NEGRO. LA CROMITA ES LA MENA PRINCIPAL DE CROMO.

30 ES UNO DE LOS METALES DE MAYOR USO, DE APARIENCIA METÁLICA Y COLOR PARDO ROJIZO. EL COBRE TIENE UNA GRAN VARIEDAD DE APLICACIONES A CAUSA DE SUS VENTAJOSAS PROPIEDADES, COMO SON SU ELEVADA CONDUCTIVIDAD DEL CALOR Y ELECTRICIDAD, LA RESISTENCIA A LA CORROSIÓN,

31 Depósitos de cobre y plata Muchos depósitos de cobre (Cu) y de plata (Ag) se originan cuando los procesos de meteorización concentran los metales que están depositados a través de una mena primaria de bajo grado. Normalmente este enriquecimiento se produce en depósitos que contienen Pirita (FeS2), el sulfuro más común y generalizado. Cuando la pirita es meteorizada químicamente forma ácido sulfúrico, que permite la disolución de los metales de la mena por las aguas de percolación, los que una vez disueltos migran gradualmente hacia abajo a través de la mena primaria, hasta que precipitan. El depósito se realiza por los cambios químicos que se producen en la solución cuando alcanza la zona de aguas subterráneas, bajo la napa freática donde el suelo está saturado de agua. Así, el pequeño porcentaje de metal disperso puede eliminarse desde un gran volumen de roca y volver a depositarse en forma de una mena de grado más alto en un volumen de roca menor. Este proceso de enriquecimiento es responsable del éxito económico de muchos depósitos de cobre. Cuando la pirita se oxida cerca de la superficie, quedan restos de óxidos de hierro. La presencia de estas masas herrumbrosas en la superficie indica la posibilidad de que haya una mena enriquecida debajo.

32 Depósitos de bauxita: la principal mena de aluminio La bauxita está formada por óxido de aluminio hidratado, el que se origina a partir de un proceso de meteorización. El aluminio es el tercer elemento más abundante de la corteza terrestre, pero no es común encontrar concentraciones económicamente valiosas, puesto que la mayor parte se encuentra formando silicatos, de los cuales es extremadamente difícil de extraer. La bauxita se forma en climas tropicales lluviosos, en asociación con lateritas. El aluminio que es extremadamente insoluble, se concentra en el suelo como bauxita. Cuando la roca madre rica en aluminio, se ve sometida a meteorización química intensa y prolongada, la mayor parte de los elementos comunes (Ca, Na, Si) son eliminados por lixiviación. La formación de bauxita depende de las condiciones climáticas que permitan que se produzcan procesos de meteorización química y que ocurran procesos de lixiviación intensos, así como de la presencia de una roca madre rica en aluminio. A su vez, en los suelos lateríticos se encuentran depósitos importantes de Ni y Co que se desarrollan a partir de rocas ígneas ricas en silicatos ferromagnesianos.