Apunte Lab Miner y Micros

UNIVERSIDAD ARTURO PRAT

DEPARTAMENTO DE INGENERIA

APUNTE LABORATORIO

MINERALOGIA y MICROSCOPIA

CARRERA: Ingeniería Ejecución y Civil Metalúrgica PROFESOR: Aldo Quiero Gelmi AYUDANTES: Macarena Matrás Jacqueline Zúñiga Andrés Vásquez Carlos Sáez Manuel Abarca

2005

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Laboratorio de Mineralogía y Microscopia. Profesor: Aldo Iván Quiero Gelmi. Departamento de Metalurgia. Universidad Arturo Prat

CONTENIDOS DE CADA LABORATORIO. Laboratorio Nº1: Cristalografía, Elementos nativos, Sulfuros y Óxidos. (21-25 de marzo). Objetivos: - Reconocer y caracterizar diferentes muestras de minerales. - Reconocer sistemas cristalinos con modelos tridimensionales. - Identificar el sistema cristalino de diferentes cristales. Laboratorio Nº2: Carbonatos, Haluros, Fosfatos, Wolframatos, Boratos, Nitratos y Sulfatos. (28 de marzo -1 de abril). Objetivos: - Reconocer y caracterizar diferentes muestras de minerales. Laboratorio Nº3: Silicatos y Petrografía. (11-15 de abril). Objetivos: - Reconocer diferentes muestras de rocas. - Entender la diferencia entre lo que es un cristal, un mineral, una roca. - Diferenciar las rocas ígneas, metamórficas y sedimentarias. Laboratorio Nº4: Revisiones. (18-22 de abril). Objetivos: - Revisar todas las muestras de minerales estudiadas en los laboratorios anteriores. Laboratorio Nº5: Examen de Muestras Minerales. (25-29 de abril). - Realizar el control final de todas las muestras de minerales estudiadas en los laboratorios anteriores. Laboratorio Nº 6 y 7: Arenas y Sedimentos Pesados (02 de abril-13 de mayo). Objetivos: - Familiarizarse con la observación de muestras pequeñas (uso del binocular) - Realizar diferentes separaciones de una muestra de arenas o sedimentos pesados: - separación granulométrica - separación magnética - separación densimétrica (líquidos densos) - Observar diferentes características de minerales para su reconocimiento (con fichas). Laboratorio Nº 8: Fabricación de Briquetas y Desbaste (16-20 de mayo). Objetivos: - Aprender el manejo de los distintos aparatos (prensa, pulidora). - Observar la evolución del pulido en el microscopio metalográfico.

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Laboratorio Nº 9: Características Ópticas y Físicas en Briquetas (23-27 de mayo). Objetivos: - Con el uso del televisor, mostrar las características que se observan en metalógrafía sobre

briquetas. - Identificar y caracterizar los minerales los más característicos o comunes. Laboratorio Nº 10: Reconocimiento de Minerales (30 de mayo y 03 de junio). Objetivos: - Reconocer los principales minerales de una briqueta para su posterior conteo. Laboratorio Nº 11 y 12: Conteo (06-17 de junio). Objetivos: - Realizar el análisis cuantitativo con conteo mineralógico de una briqueta. Observación: El plazo para entregar los informes es de una semana, a contar del día que terminó su laboratorio, y debe entregarse en la oficina del profesor.

NOTA FINAL DE LABORATORIO

[ ]{ } ( ){ }[ ] [ ]{ } 4.0*3.0*EX35.0*)L12 - 9L8L(

2.0*7L - 6L4.0*4.0*EX12.0*4L16.0*3L2L1LNL+++

++++++=

Laboratorios 1-3: 50% test de entrada y 50% test de salida. Laboratorios 6-12: 30% test de entrada y 70% informe de laboratorio.

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GUIA DE LABORATORIO Nº1 y 2

Objetivos: - Reconocer los sistemas cristalinos con modelos tridimensionales. - Identificar el sistema cristalino de diferentes minerales. - Clasificar y reconocer los distintos tipos de minerales.

CRISTALOGRAFÍA

Definición: Ciencia que estudia los cristales y las leyes que gobiernan el crecimiento, su forma externa y su estructura interna. - Cristal: Sólido homogéneo que posee un ordenamiento interno tridimensional y que bajo

condiciones favorables puede expresarse externamente por la formación de superficies planas y pulidas denominadas caras. Igualmente son cristales aquellos que no poseen estas caras externas, ya que su ordenamiento interno permanece constante. Los Cristales pueden ser:

i) Euhedral: Con caras bien desarrolladas ii) Subhedral: Con caras imperfectamente desarrollada iii) Anhedral: Carece de caras. • Orden interno de los minerales: Las sustancias cristalinas están formada por partículas dispuestas de manera ordenada, por lo que el cristal esta formado por un gran número de unidades pequeñas distribuidas en una serie de repetición tridimensional, estas unidades idénticas, se distribuyen en una red tridimensional y tienen los mismos alrededores. Las redes se diferencian entre sí, por la longitud de las aristas y los ángulos de entre las aristas. Simetría: Incluso a simple vista, se puede observar en un cristal, una cierta regularidad de posición en las caras, aristas y vértices equivalentes. Esta regularidad constituye la simetría. • Elementos de Simetría Centro: Éste divide por la mitad segmentos que unen elementos equivalentes. Si un cristal lo posee, entonces al pasar una línea imaginaria desde un punto en su superficie, habrá otro punto similar a la misma distancia del centro. (C) Eje: Línea imaginaria que atraviesa el cristal, alrededor de la cual, se le puede hacer girar (An). Estos son: - Eje Binario: A2; Eje de rotación de 180º - Eje Terciario: A3; Eje de rotación de 120º - Eje Cuaternario: A4; Eje de rotación de 90º - Eje Senario: A6; Eje de rotación de 60º

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Plano: Divide al cristal en partes que son las imágenes especulares entre ellas. Son perpendiculares a los ejes de rotación. Así cada eje posee un plano especular de reflexión, menos los ejes terciarios (Pn) • Sistemas Cristalinos Existen siete tipos de sistemas donde es posible formar las 14 redes de Bravais.

Sistema Longitudes y ángulos Geometría de la celda

unitaria Simetría

3 A4, 4 A3, 6 A2

1 A4, 4 A2

3 A2

1 A3, 3 A2

1 A6, 6 A2

1 A2

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MINERALOGÍA Definición: Ciencia de los minerales que estudia su formación, composición, estructura y clasificación. - Mineral: sólido homogéneo, formado por procesos naturales inorgánicos, de una

composición química definida y una disposición atómica tridimensional. Existen también los mineraloides, que son minerales amorfos que no poseen una estructura cristalina, por lo que jamás formarán un cristal.

- Mena: Mineral por el cual se puede obtener un metal o especie de valor, por un costo que hace que el trabajo sea rentable. Es también una especie homogénea de un mineral, lo cual sirve para extraer uno o varios metales con valor económico,

Mineralogía Descriptiva

Estas características macroscópicas de los minerales, son propiedades físicas que pueden determinarse con pruebas manuales, importantes para un rápido reconocimiento de los minerales. ♦ Clivaje o Exfoliación: No todos los minerales poseen esta característica, ocurre cuando a un

mineral se le aplica una fuerza mecánica externa, necesaria para que se rompa de manera que queden superficies planas. Estos planos son siempre paralelos a caras reales o posibles del cristal y resulta del hecho de que los enlaces son más débiles en ciertas direcciones que en otras. Por lo tanto es consecuencia del arreglo interno de los átomos y representan las direcciones en que los enlaces que unen a los átomos, son relativamente débiles.

♦ Fractura: Es la forma como se rompe el mineral cuando no se exfolia y puede ser:

concoidal, similar al interior de una concha; ganchuda, se rompe según una superficie irregular dentada puntiaguda; sacaroidal, como granos de azúcar; fibrosa o astillosa, etc.

♦ Transparencia: Cómo la luz se refracta en el mineral: - opaco: no deja pasar la luz - traslúcido: la luz pasa ligeramente - transparente: Deja pasar la luz. ♦ Dureza: Es la resistencia que ofrece la superficie lisa de un mineral a ser rayada o también el

grado de resistencia que opone un mineral a una deformación mecánica. La dureza depende de su composición química y también de la disposición de sus átomos.

Escala de Dureza de Mohs: Creada por el químico alemán Mohs, agrupa a los minerales en 10 niveles de dureza, cada uno representado por un mineral común. Un mineral de un nivel superior, raya a todos los minerales de niveles inferiores.

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Dureza Mineral Comparación 1 Talco La uña lo raya fácilmente, tizna el papel 2 Yeso La uña lo raya 3 Calcita La punta del cuchillo lo raya con facilidad 4 Fluorita La punta del cuchillo lo raya 5 Apatito La punta del cuchillo lo raya con dificultad 6 Ortosa Raya un trozo de vidrio con dificultad 7 Cuarzo Puede rayar un trozo de vidrio y con ello el acero

despide chispas 8 Topacio Raya al cuarzo 9 Corindón Raya al cuarzo 10 Diamante Raya al cuarzo

Estos minerales están dispuestos en orden creciente de dureza relativa. Es importante que para la evaluación de una muestra siempre se utilice una cara fresca y se repita la operación con el fin de confirmarla. Valores de referencia: Uña: 2-2.5 Moneda de Cobre: 3-3.5 Vidrio de ventana: 5.5 Navaja: 5 Llave de bronce: 4 Observación: Al ser la dureza una propiedad vectorial, ésta podría variar según la dirección en la cual se raye. Generalmente esta diferencia suele ser pequeña. ♦ Brillo: Aspecto general de la superficie de un Mx cuando se refleja la luz incidente.

Principalmente el brillo se puede dividir en dos tipos: Metálicos y No-Metálicos, pero la división entre ellos no está muy clara, por lo que se dice que existen minerales con brillo submetálico.

Brillo Ejemplos/Descripción Metálico Propio de minerales opacos, con índice de refracción menor a 3.

Son opacos de aspecto brillante, como resultado de ello poseen una raya muy oscura. Ej.: La mayoría de los sulfuros; Galena, Pirita; hematina.

Submetálico Goethita Vítreo Como un vidrio; Cuarzo, Olivino Resinoso Como la resina; Esfalerita Graso Como cubierto de aceite: Molibdenita Nacarado Como el nácar de las perlas; Biotita Sedoso Como la seda; Sericita, yeso de estructuras

fibrosas Mate Como el brillo de a tiza

No-Metálico Propio de minerales transparentes, con índice de refracción menor a 2.6

Adamantino Muy brillante; Diamante, Rutilo

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Obs: El brillo no-metálico, se divide en dos subclases: vítreo y adamantino, los otros brillos son resultado de los efectos ópticos de dispersión y reflexión de la luz en superficies más o menos rugosas de los minerales. ♦ Raya: Es el color del polvo fino que deja un mineral (Mx) al pasarlo por una superficie de

porcelana que posee una dureza alrededor de 7. La raya de un Mx es constante, ya que la influencia de las impurezas es mucho menor en los minerales pulverizados. Una raya de color definido e intenso, es propia de los minerales metálicos, mientras que una raya blanquecina o de color claro es más característica de los minerales no-metálicos, como los silicatos.

♦ Color: Resultado de la refracción de la luz. Lo más probable es que los minerales coloreados

contengan Fe, Cr, Cu, Co u otros minerales cromóforos. Esta es una característica variable de los minerales y se ve alterado principalmente por la acción de los óxidos en la superficie o por impurezas debidas a leves cambios químicos. En ciertos minerales como la Calcopirita, malaquita y azurita es constante, pasando a ser una característica importante.

♦ Densidad: El peso específico (G) o densidad relativa de un mineral es la relación entre su

peso y el peso de un volumen igual de agua a 4ºC. Por ejemplo, si una muestra mineral tiene G=2, significa que dicho mineral pesa 2 veces lo que pesaría un volumen igual de agua.

♦ Magnetismo: Es la facultad de un mineral a ser atraído por el campo magnético de un imán.

La Pirrotina y Magnetita, son los únicos minerales capaces de ser atraídos por un pequeño imán común. Éstos son ferromagnéticos. Los paramagnéticos son atraídos por electroimanes muy potentes, generalmente poseen hierro. Los diamagnéticos son repelidos por los imanes y representan a la mayoría de los minerales.

♦ Maclas: Es un tipo de asociación de cristales. En algunas ocasiones, dos cristales pueden

comenzar a crecer desde una superficie común en direcciones opuestas por un plano o un eje. Cada cristal es la imagen especular del otro. Estos crecimientos, en los que pueden intervenir dos o más individuos cristalinos, no se producen de cualquier modo sino que siguen leyes definidas.

♦ Hábito: Es la apariencia o forma más común que presenta un Mx y ocurre cuando los

cristales crecen sin interferencia adoptando formas relacionadas con su estructura interna. Este desarrollo relativo del conjunto de caras de un cristal, depende de sus condiciones de crecimiento y por lo mismo un mineral puede varios hábitos. Algunos términos son:

- Laminar: En forma hojas, cristales alargados en una dirección de finos bordes. Ej.: Cristales

de hornblenda. - Tabular: En forma de tabla; alargado en dos direcciones. Ej.: Yeso, Baritina. - Prismático: Alargado en una dirección; Hexagonal, Cuarzo; Cuadrático; Romboédrico. - Acicular: Cristales delgados como agujas paralelas o en abanico. Ej.: Hornblenda. - Fibroso: Cristales más finos que lo aciculares. Ej.: Asbesto. - Reniforme: Individuos radiales terminados en masas redondas, similares a un riñón. Ej.:

Ópalo, hematita.

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- Granular: Formas globulares agrupadas como racimos de uvas; agregado de granos - Masivo: Compacto, irregular, sin ningún hábito sobresaliente. - Hojoso: Similar a las hojas, fácilmente se separa en hojas. Ej. Micas - Botroidal: Grupos de masas globulares. Ej: Grupo de masas esferoidales de malaquita. - Columnar: Alargado en una dirección y semejantes a columnas. Ej: Cristales de Corindón.

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NOMBRE FAMILIA

FÓRMULA SISTEMA

CRISTAL HABITOS (esquemas)

H PE COLOR RAYA BRILLO TRANSPA- RENCIA

OTROS OBSERVACIONES

ORO ELEMENTO

NATIVO Au

Cúbico P.f:: 1064º n= 0.366

Dendrítico Laminar Pepitas

2.5 - 3

15.5 -

19.3

Amarillo Latón de bronce

Oro metálico

Metálico dorado Opaco

Bien dúctil y maleable

COBRE ELEMENTO

NATIVO Cu

Cúbico Pf: 1084º n=0.641

Fluorescencia Dendrítico Botroidal

2.5 - 3

8.5 - 9

Rojo de cobre

Rojo metálico

Metálico Opaco

Maleable con pátina oscura, verde o azulada

AZUFRE ELEMENTO

NATIVO S

Ortorrómbico

Arde a 115º

Agregados Bipiramidal <

2

2.0 -

2.1

Amarillo verdoso, de miel

Blanco Adamantino resinoso, grasoso

Translúcido Fr. Concoidal muy frágil. Olor!!

MOLIBDENITA SULFURO

2MoS Hexagonal

Laminar 1.5 - 2

4.62 -

4.73

Gris morado pálido

Negro azulado

Metálico grasoso Opaco

Flexible pero elástica, séctil, ensucia al tacto

COVELINA COVELITA

SULFURO CuS

Hexagonal

Laminar Macizo

1.5 - 2

4.6 -

4.76

Azul acero, Reflejos violetas

Azul negro Metálico Opaco

Fr. Concoidal Clivaje!!!

CALCOSINA

SULFURO Cu2S

Ortorrómbico

Compacto Prismas pseudo Hexagonales

2.5 - 3

5.5 -

5.8

Gris plomo negruzco

Gris oscuro Metálico mate Opaco

Se tiñe de azul tacto suave

BORNITA SULFURO

45 FeSCu Tetragonal

Compacto Prismas tetra-gonales 3

5.06 -

5.08

Amarillo latón Rojo

Negro Submetálico Opaco

Irisación color cuello de pichón Fr. concoidal

ARSENOPIRITA (Mispíquel)

SULFURO FeAsS

Monoclínico Masivo, granular. Cx prismáticos con estrías

5.5 – 6

6 Gris a Blanco plata

Negro Metálico Opaco

Principal mena de Arsénico

GALENA SULFURO PbS

Cúbico

Cúbico Manchas Laminar

2.5 - 3

7.4 - 7.6

Gris azulado Negro Metálico brillante Opaco 3 clivajes 90º

densidad!!

CALCOPIRITA SULFURO

2CuFeS Tetragonal

Manchas Laminar

3.5 - 4

4.1 -

4.3

Amarillo latón

Negro verdosa

Metálico Opaco

Alteración en irisaciones

ESFALERITA BLENDA

SULFURO ZnS

Cúbico

Masas Botroidal Granular

3.5 - 4

3.9 -

4.1

Marrón negro a amarillo

Marrón claro (difícil)

Adamantino sub-metálico Translúcido

Brillo muy característico clivajes!!!

PIRITA SULFURO

2FeS Cúbico

Cúbico Reniforme

6 -

6.5 5.02

Latón claro Amarillo

Negro verde

Metálico dorado Opaco

Estrías en las caras

ANTIMONITA (Estibina)

SULFURO Sb2S3

Ortorrómbico

Cx Prismáticos Aciculares. Masivo Granular grueso

2 -

2.5 4.6 Gris acero a

negro Gris oscuro Metálico Opaco

MENA de Sb. Puede contener Au, Ag, Fe, Cu y Pb, en pocas cantidades

ENARGITA SULFOSALES Cu3AsS4

Ortorrómbico Masivo, Hojoso Cx Tabulares Alargados estriados

3 4.45 Negro

grisáceo a Negro acero

Negro grisáceo Metálico Opaco

MENA de Cu

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NOMBRE FAMILIA

FÓRMULA SISTEMA CRISTAL

HABITOS (esquemas)


OTROS OBSERVACIONES

CUPRITA ÓXIDOS

OCu2

Cúbico

Granular Cúbico

3.5 - 4

6.1 Rojo oscuro (varios tonos)

Rojo-marrón

Vítreo Adamantino

Opaco Cristalizada, transparente

En cristales aciculares

Calcotrichita

PIROLUSITA OXIDOS

2MnO Tetragonal

Dendrítico Superficial Nódulos

1 ó

6.5 4.75

Gris acero negro

Negro Metálico submetálico

Opaco Mena de Manganeso

MAGNETITA OXIDOS FeO•Fe2O3

Cúbico

Masivo 5.5 - 6

5.18 Negro acero Negro

Submetálico Opaco Piedra imán

Magnética

HEMATITA OLIGISTO

OXIDOS 32OFe

Romboédrico

Oolítica Laminar, flor del desierto

5.5 -

6.5 5.26

Rojo terroso, café rojizo

Rojo Metálico terroso

Opaco Ligeramente magnético

ESPECULARITA

OXIDOS 32OFe

Romboédrico

Micáceo y hojoso 5.5 -

6.5 5.26

Gris Rojo Metálico Opaco Brillo especular

GOETHITA HIDRÓXIDOS FeO (OH)

Ortorrómbico Masivo fibroso Botroidal Oolítico Estalactitas

4.5 -

5.5 4.37

Negro, Pardo Amarillento

Parda Amarillenta

Submetálico Adamantino Terroso

Opaco MENA de Hierro

LIMONITA HIDROXIDOS

OnHOHFeO 2⋅⋅

Amorfo

Masivo reniforme, irregular

5 -

5.5

3.6 - 4

Rojo amarillo marrón

Marrón amarillo

Terroso Sucio

Opaco Resultado de oxidación. Siempre con goethita

CALCITA CARBONATO

3CaCO Romboédrico

Prismas romboédricos

3 2.71

Incoloro blanco

Incoloro Blanco

Vítreo Transparente a translúcido

3 clivajes!! 74º55’

AZURITA CARBONATO

2

3

)(2

OHCuCuCO

Monoclínico

Masivo manchas costras

3.5 - 4

3.77 Azul oscuro fuerte

Azul claro

Vítreo Mate a Adamantino

Translúcida Reacciona con HCl caliente

MALAQUITA CARBONATO

2

3

)(OHCuCuCO

Monoclínico

masivo granular lamelar

3.5 - 4

4.1

verde Verde claro

Vítreo hasta adamantino

Opaca a Translúcido

Reacciona con HCl caliente

MAGNESITA CARBONATO

3MgCO

Romboédrico

Masas Botroidal Granular

3.5 -

4.5 3.1

Blanco grisáceo hasta negro

Blanco Porcelana Nacarado Vítreo

Translúcido Reacciona poco con HCl frío, más con HCl caliente

ARAGONITO CARBONATO

3CaCO

Ortorrómbico Piramidal Acicular Cx romboédricos

3.5 - 4

2.95 Blanco Amarillo pálido

Blanco Vítreo Trasparente a translúcido

Soluble en HCl Polimorfo del

3CaCO

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NOMBRE FAMILIA FÓRMULA

SISTEMA CRISTAL

HABITOS (esquemas)

H PE COLOR RAYA BRILLO TRANSPA RENCIA

OTROS OBSERVACIONES

YESO SULFATO

OHCaSO 24 2⋅ Monoclínico Tabular

Fibroso 2 2.32 Blanco amarillo

Blanco Nacarado Vítreo

Transparente a Translúcido

1 clivaje fr. Fibrosa

CALCANTITA SULFATO

OHCuSO 24 5⋅ Triclínico

Tabular costras 2.5 2.2

Azul Azul Vítreo

Translúcido Fr. Concoidal Sabor!!

Zona de oxidación “piedra azul”

BARITINA SULFATO

4BaSO Ortorrómbico

Laminar (rosas) tabular

3 -

3.5 4.5

Blanco sucio blanco Vítreo nacarado

Translúcido 1 clivaje en escamas

ANHIDRITA

SULFATO

4CaSO Ortorrómbico

Fibroso Macizo granular

3 -

3.5 2.98

Blanco azulado

Blanca Vítreo Nacarado

Translúcido

Aspecto fundido 3 clivajes. Se altera en yeso

ANTLERITA +

BROCANTITA

SULFATO Cu3SO4(OH)4

Ortorrómbico

Aciculares, Reniforme compacta

3.5 - 4

3.9 Esmeralda Verde oscuro

Verde pálido

Vítreo

Translúcido Malaquita; brocantita (no diferenciables)

JAROSITA SULFATO KFe3(SO4)2(OH)6

Hexagonal Granular acicular fino

2.5 - 3.5 3.2 Amarillo Amarillo Vítreo a

Adamantino Translúcido Se disuelve en

HCl

SILVINA HALUROS

KCl

Cúbico

Granular Fibroso Maclas

2 1.99 Incoloro Blanco

Incolora Blanca

Vítreo sucio Translúcido Sabor amargo Soluble en agua

HALITA Sal Común

HALUROS

NaCl

Cúbico

Cubos fundidos 2.5

2.16 Incoloro Blanco

Incoloro Blanco

Vítreo Transparente Sabor salado 3 clivajes

ATACAMITA HALUROS

32 )(OHClCu Ortorómbico Prismas Granular Fibroso

3 -

3.5 3.76

Verde (varios tonos)

Verde

Vítreo Adamantino

Transparente a translúcido

Fr. Concoidal Clivaje!!

FLUORITA HALUROS

2CaF Cúbico

Cubos Maclas!! 4 3.18

Verde, Violeta Blanco

Incoloro Vítreo Transparente a Opaco

4 clivajes bandeamiento de colores

CHENEVIXITA

ARSENIATO Cu2Fe2(AsO4)2(OH)4·H2O

Monoclínico Masivo Granular

3.5 -

4.5

Verde Amarillo verdoso

SCHEELITA WOLFRAMATOS

4CaWO

Tetragonal

Masivo Granular

4.5 - 5

5.9 -

6.1

Blanco verdoso, Amarillo

Verde pálido

Vítreo Adamantino Resinoso

Translúcido Fluorescente con U.V

NITRATINA DE CALICHE

DE SODIO

NITRATOS

3NaNO Romboédrico

Rombos (= calcita) Costras

1.5 - 2

2.29 Blanco sucio

Incoloro

Vítreo a Mate

Translúcido Sabor fresco Deliquescencia Soluble!!

BORAX BORATOS

Na2CaB5O6( OH)4•5H2O

Monoclínico

Prismas Encrustaciones 2 -

2.5 1.7 Blanco Incoloro Vítreo

Translúcida Sabor alcalino

Fr. concoidal soluble

ULEXITA BORATOS

OHOHONaCaB

26

65

5)( ⋅

Triclínico

Acicular Bolas de algodón

2.5 app 1

1.96

Blanco Blanco Sedoso Opaca a Translúcido

Quebradizo

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NOMBRE FAMILIA

FÓRMULA SISTEMA

CRISTAL HABITOS (esquemas)


OTROS OBSERVACIONES

EPIDOTA SORO-SILICATO

Monoclínico

Granular (como azúcar)

6 – 7

3.3 Verde Distintos tonos

Incolora a Gris

Vítreo a resinoso

Transparente a opaca

Fractura concoidea

HORNBLENDA (Anfíboles)

INO-SILICATO

Monoclínico

Fibroso Acicular columnar

5 - 6

3 -

3.4

Verde oscuro a negro

Blanca a Verdosa

Vítreo a sedoso

Translúcido Clivaje 124º-56º

CAOLINITA (Caolín)

FILO-SILICATO

Triclínico Masivo Terroso 2 2.6

Blanco con Impurezas azules o amarillentas

blanca Terroso Mate

Opaco Olor a tierra Tacto untuoso

CLORITA FILO-SILICATO

Monoclínico

Lamelar (micáceo)

2 –

2.5

2.6 –

3.3

Verde gris Blanca Vítreo Nacarado

Translúcido Hojas flexibles pero elásticas.

BIOTITA FILO-SILICATO

Monoclínico Lamelar (micáceo)

2 – 3

2.8 -

3.2

Café a negro

blanca Perlado a submetálico

Translúcido Hojas flexible, clivaje Basal perfecto

MOSCOVITA FILO-SILICATO

Monoclínico Lamelar (micáceo)

2 – 3

2.8 -

2.9

Incoloro Amarillento

Blanca Perlado a vítreo

Transparente Translúcido

Hojas flexible, clivaje Basal perfecto

CRISOCOLA FILO-SILICATO

Amorfo Masivo Botroidal

2 - 4

2 -

2.4

Azul verdoso Blanca a verde pálida

Vítreo a mate Translúcido a opaca

Fractura concoidal

ORTOSA (Ortoclasa)

feldespato-K

TECTO-SILICATO

Monoclínico Tabular Granular 6 2.6

Rosado Incoloro

Blanca Vítreo a perlado

Transparente a Translúcido

Maclas clivajes 90º

CUARZO TECTO-SILICATO

Hexagonal Prismas hexagonales 7 2.65

Incoloro Blanco + otros

Incoloro Vítreo (mate en calcedonia)

Transparente Translúcido

Fr. Concoidea VARIEDADES: Jaspe, Calcedonia, Ojo de tigre, Cristal de roca, Amatista, Onix, Cuarzo lechoso, Pedernal, etc.

LAZURITA TECTO-

SILICATO

Cúbico macizo 5 -5.5

2.3 -

2.45

azul Celeste azulado

Vítreo, mate Translucido Asociado a Pirita

ACTINOLITA INO-SILICATO

Monoclínico Acicular radial 5-6 3-3.3 Blanco a verde blanca Vítreo y sedoso

Translucido Exfoleación perfecta de 56º

TURMALINA CICLO-SILICATOS

Romboedrico Cx prismáticos columnares o aciculares

7 -

7.5

3 -

3.25

Negro, Rojizo distintas tonalidades según especie

Blanco Vítreo a resinoso

Principales variedades: Chorlo (negro); Dravita (pardo); Elbaita

GRANATE NESO-

SILICATO (SiO4)3A3B2

Cúbico Granular Dodecaedro y Trapezoedros

6.5-7.5

3.5 -

4.3

Generalmente Rojo y marrón. Verde, blanco, negro, Amarillo

Blanca Vítreo a resinoso

Transparente a translúcido

Variedades según composición: “A” Ca, Mg, Fe3+, Mn o “B” Fe2+, Al, Ti, Cr.

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GUIA DE LABORATORIO Nº3 Objetivos: - - El alumno deberá ser capaz de reconocer la diferencia entre una muestra

mineral y una muestra petrográfica. - Deberá clasificar y reconocer los distintos tipos de rocas.

INTRODUCCIÓN A LA PETROGRAFÍA Antes de iniciar el estudio de las rocas, es importante recordar que un mineral es una sustancia sólida que se encuentra en la naturaleza y que posee propiedades físicas y composición química definida en ciertos rangos. Mientras que la mayoría de las rocas son aglomerados de minerales, es decir, están compuestas por ellos. ROCAS: Material sólido natural, compuesto por uno o más minerales. Pocas son las rocas que se componen de un solo mineral, tal es el caso de la Caliza que está formada por masas impurificadas de Calcita. Sin embargo la mayoría de las rocas son agregados de varias clases de minerales, entendiendo por agregado a un conjunto de minerales unidos de tal manera, que cada uno conserva sus características; ejemplo de ello es el Granito. Según su formación, las rocas se clasifican en tres tipos: 1. Rocas Ígneas: Éstas se forman por el enfriamiento de material magmático en la corteza terrestre. El magma (mezcla silicatada) es un material líquido de roca fundida que se encuentra en el interior de la tierra y que al salir a la superficie y esparcirse sobre ella se denomina lava. El magma normalmente contiene algunos cristales en suspensión y gases disueltos, principalmente vapor de agua además de iones móviles. Las rocas ígneas se pueden sub-clasificar en: Rocas Intrusitas o Plutónicas, formadas por el enfriamiento del magma (bajo la superficie, en el interior de la corteza) lenta y progresivamente, por lo que los cristales tienen mayor tiempo para su formación, lo que se traduce en cristales de mayor tamaño y una roca más dura y compacta que las extrusivas. Rocas Extrusivas o Volcánicas, éstas se deben a que el magma, acumulado en la cámara magmática del volcán, puede salir por grietas, fracturas o directamente por la chimenea a la superficie de la corteza terrestre. Cuando esto ocurre, la lava líquida comienza un rápido enfriamiento originando rocas con cristales poco desarrollados. El material piroclástico (cenizas, fragmento de rocas, etc.) se deposita alrededor del volcán originando las rocas piroclásticas. Existe también un tercer grupo denominado Rocas Hipabisales, que cristalizan a profundidades intermedias, tal como se ilustra en la siguiente figura:

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Algunos ejemplos de Rocas Ígneas

- Granito : Roca plutónica granular de color claro y estructura uniforme, formada principalmente por cuarzo y feldespatos. El feldespato potásico es el más abundante y es de color carne (rosado) a rojo. También contiene un porcentaje de micas (biotita, moscovita) y/o hornblenda. - Granodiorita : Roca plutónica con contenidos mayores de plagioclasa de color blanco con estrías. Contiene cuarzo, biotita, hornblenda y menor porcentaje de feldespato potásico que el granito. - Diorita : Roca plutónica de bajo contenido en cuarzo y biotita. La hornblenda es el mineral oscuro de mayor predominancia, mientras que de los minerales claros es la plagioclasa. - Riolita : Roca extrusiva densa, de grano fino y de composición similar al granito, por lo que abunda el cuarzo y el feldespato potásico. Es frecuente encontrar fenocristales de cuarzo y ortosa, poca presencia de minerales oscuros, generalmente biotita. Pueden presentar una estructura fluida, dando una apariencia de bandas o rayas en la roca. - Toba Volcánica: Roca piroclástica, formadas durante la actividad volcánica, por depósito de partículas finas de material como ceniza y polvo volcánico. Pueden contener cantidades de vidrio volcánico (obsidiana). Esta roca es una transición entre una roca ígnea y una roca sedimentaria. - Basalto : Roca extrusiva de grano fino y color oscuro. Son las rocas básicas más comunes en nuestro planeta y forman la mayoría de los conos volcánicos actuales. Está compuesto principalmente por piroxenos y plagioclasas. Pueden presentar vesículas o amígdalas.

2. Rocas Sedimentarias: Aunque solamente el 5% de las rocas de la corteza terrestre son sedimentarias, estas constituyen el 75% de las rocas visibles en la corteza. Muchas rocas se componen de pedazos de otras rocas, éstas se conoces como rocas detríticas o clásticas. Las rocas clásticas se forman fundamentalmente por la deposición de materiales provenientes de rocas preexistentes. Para que estas rocas ocurran son necesarios los siguientes eventos: la

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destrucción, a cargo de la meteorización o erosión, ya sea mecánica, biológica o química; el transporte del material destruido, donde también influyen los agentes ambientales como ríos, glaciares y vientos y la sedimentación, cuando el agente de transporte disminuye su velocidad permitiendo que el material se deposite. Finalmente para que se forme la roca, es necesario que ocurra la litificación, basada principalmente en dos procesos adicionales: la compactación donde los materiales se comprimen por la presión de las capas superiores y la cementación, donde finalmente la roca se consolida, como resultado de la cristalización mineral en los poros o intersticios entre las partículas. Existen también las rocas químicas formadas por procesos de precipitación, ya sea por una anterior evaporación o por una precipitación bioquímica. Por lo tanto las rocas químicas están compuestas por cristales minerales que se encontraban en solución. Es así que las rocas sedimentarias orgánicas, se forman por la cementación de material orgánico tal como huesos y conchas, los que están formados principalmente por CaCO3. Una de las principales características de las rocas sedimentarias es la estratificación que poseen, además de que pueden conservar fósiles y que reaccionan con el HCl.

Algunas ejemplos de Rocas Sedimentarias: - Conglomerado : Rocas formadas por la consolidación de clastos redondeados mayores a 4mm (gravas, guijarros, cantos), éstos están englobados por una matriz de arcilla o arenisca y cementadas por un material fino (caliza o sílice). - Brecha : Roca detrítica de clastos angulosos de tamaño superior a 2mm sin un orden y que están cementadas por diversos materiales. Según su tipo y lugar de formación existen brechas volcánicas, filonianas, hidrotermales, tectónicas. - Arenisca: Roca sedimentaria permeable, proveniente de la cementación de la arena, cuyo tamaño es inferior a 2mm. Su dureza y color dependen del material cohesionante, que puede ser sílice, calcita, óxido de hierro, material arcilloso, entre otros. - Lutita : Roca de grano muy fino, inferior a 0.002mm. Su cementación se produce por precipitación química y son rocas de baja porosidad. Las lutitas más comunes son las de color negro, el que se debe a la presencia de carbono. - Caliza : Roca generalmente marina, de origen químico u orgánico. Compuesta principalmente por CaCO3 (calcita). Es frecuente que las calizas contengan restos fósiles y a veces oolitos. 3. Rocas Metamórficas: Se originan al someter a las rocas preexistentes a elevadas temperaturas y/o presiones dando lugar a reacciones químicas en ellas. Aquí la roca no se destruye, si no que sufre cambios en su textura y en su composición mineralógica, debido al accionar de los agentes del metamorfismo que son principalmente el calor, la presión y los fluidos químicamente activos. Este cambio de forma en la roca, se produce de manera incremental o sea, desde bajo grado, cambio ligero, hasta alto grado con cambios notables. Aquí desaparecen características tales como estratificación, fósiles y vesículas que pudieran haber existido. Los distintos tipos de metamorfismo existentes son:

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a) Metamorfismo regional: Es el que produce la mayor cantidad de rocas metamórficas y se asocia a la formación de montañas. Grandes masas rocosas están sometidas a presiones dirigidas y altas temperaturas asociadas con deformaciones a gran escala.

b) Metamorfismo dinámico: O Cataclástico, es el menos común y ocurre en zonas de falla; es localizado y en él intervienen sólo fuerzas mecánicas

c) Metamorfismo de contacto: Éste se produce cuando la roca está cerca de alguna masa ígnea o tocándola, produciendo una aureola de contacto, generando cambios por efecto térmico.

El Metamorfismo genera muchos cambios en las rocas, algunos de ellos son el aumento de densidad, crecimiento de minerales de mayor tamaño, reorientación de los granos minerales en texturas laminares o bandeadas (foliación).

Algunos ejemplos de Rocas Metamórficas: - Gneiss: Es una roca hojosa de metamorfismo regional de muy diverso origen, con grados altos y medios de metamorfismo. Se pueden observar bandas paralelas producidas por la segregación de los minerales, cuarzos y feldespatos, que se alternan con minerales oscuros. Así, según la composición existen gneiss graníticos, derivados del metamorfismo del granito, gneiss micáceo, gneiss cinético, etc. - Esquisto: Roca de bajo a medio grado de metamorfismo, se diferencia del gneiss por la ausencia e bandas y presencia de laminaciones o esquistosidad. Ésta se produce por los arreglos internos de la roca en láminas o agujas, durante su deformación. - Pizarra: Esta roca proviene del metamorfismo de las margas, rocas sedimentarias. Generalmente de color gris a negro aunque existen verdosas y amarillentas, son rocas de grano extremadamente fino y tiene como propiedad una exfoliación pizarrosa que permite separarlas en hojas grandes y delgadas. - Mármol: El mármol es una roca cristalina generada por el metamorfismo de la caliza o también, aunque menos frecuente, de la dolomita. Sus granos pueden ser finos o gruesos y al igual que la caliza, se caracteriza por ser blando y por la efervescencia con los ácidos.

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Litificación (compactación, diagénesis, cementación)

Rocas Sedimentarias (Clásticas - No clásticas)

Sedimentos Blandos (Precipitación;Agua; hielo; Vientos)

Rocas Ígneas (Intrusitas, extrusivas, hipabisales,

volcano-clásticas)

Rocas Metamórficas (Regional; Contacto; Dinámico)

Metamorfismo (Presión, calor y fluidos activos)

Meteorización, Erosión, Transporte, Sedimentación

Magma

Fusión

Cristalización

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GLOSARIO BÁSICO GEOLÓGICO

La finalidad de este glosario, es la de ser un apoyo para el alumno en lo referentes a términos de uso común en geología y mineralogía, para simplificar su aprendizaje.

Ácido: 1. Término aplicado a rocas ígneas que contienen más de 66% de SiO2. 2. Referido a fluidos acuosos, hidrotermales, etc. el término se usa en su sentido químico, indicando alta concentración de hidrogeniones (pH bajo). Afloramiento: Parte de un terreno visible en la superficie de la tierra.

Básico: 1. Término aplicado a rocas ígneas con menos del 55% de SiO2. Referido a soluciones y fluidos, indica que su pH es superior a 7.

Bioclástico/a: Término aplicado a las rocas detríticas formadas por acumulación de restos de organismos.

Brecha sedimentaria: Roca formada por un 50%, al menos, de fragmentos angulosos con diámetro superior a 2 mm, unidos por un cemento o una matriz.

Brecha tectónica: Fragmentación de las rocas en un contacto tectónico, habiendo cementado los fragmentos en el mismo lugar.

Brecha volcánica: Roca formada por fragmentos de rocas volcánicas y fragmentos de las rocas encajantes a veces, cementados por cenizas y lapillis.

Cemento: Precipitación química, fina o ampliamente cristalizada, que empasta los granos y clastos de una roca.

Chert: Roca silícea de origen químico, de textura microcristalina y criptocristalina, que se presenta en rocas carbonatadas formando nódulos interestratificados. Se puede considerar sinónimo de silex.

Clasto: Fragmento, ya sea de un cristal, una roca, o un fósil.

Detríticos: 1. Partículas sólidas arrastradas y depositadas, procedentes del exterior de una cuenca. 2. Sedimentos o rocas formados predominantemente por partículas detríticas. Sinónimo: clásticos.

Diagénesis: Proceso que implica cambios físico-químicos en un depósito sedimentario que lo convierte en una roca consolidada.

Endógeno: Se aplica a las rocas formadas, al menos en parte, en el interior de la tierra (metamórficas y magmáticas). Antónimo: exógeno.

Esquistosidad: Hojosidad que presentan ciertas rocas permitiendo su partición en hojas, adquirida bajo la influencia de esfuerzos tectónicos (esquistosidad de fractura) o debida a la orientación de los cristales de la roca paralelamente a su plano de exfoliación (esquistosidad de flujo).

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Evaporitas: Término general que designa los depósitos ricos en cloruros y sulfatos alcalinos. La precipitación de estas sales es resultado de su concentración, por evaporación intensa de masas de agua.

Exógeno: Se aplica a las rocas formadas en la superficie de la tierra. Antónimo: endógeno.

Feldespatos: Silicatos de aluminio con distintas proporciones de potasio, sodio y calcio.

Félsico: Que contiene cuarzo y feldespatos.

Fenocristales: Cristales de mayor tamaño que los componentes de una matriz.

Foliación: Estructura visible en ciertas rocas metamórficas en que a la esquistosidad se suma una diferenciación petrográfica entre lechos, formando hojas. El término se usa también para las rocas metamórficas que no muestran este aspecto cuando todos sus constituyentes han sido reorientados por una esquistosidad de flujo o han recristalizado según el plano de esquistosidad, que constituye entonces el plano de foliación.

Foliación: Estructura visible en ciertas rocas metamórficas en que a la esquistosidad se suma una diferenciación petrográfica entre lechos, formando hojas. El término se usa también para las rocas metamórficas que no muestran este aspecto cuando todos sus constituyentes han sido reorientados por una esquistosidad de flujo o han recristalizado según el plano de esquistosidad, que constituye entonces el plano de foliación.

Fósil: N. Resto o molde natural de un organismo conservado en un sedimento. Adj. Califica los objetos o sustancias, en general ligadas al mundo viviente, encerradas durante mucho tiempo en las rocas por un proceso de enterramiento o de infiltración.

Gabro: Roca básica, oscura, con plagioclasa (con más del 50% de anortita), clinopiroxeno y biotita. Si contiene un 5-20% de cuarzo sería cuarzogabro.

Geoda: Cuerpo globular hueco de paredes tapizadas interiormente por cristales, cuyos vértices apuntan hacia el centro.

Gneis: Roca metamórfica con marcada foliación y composición de granitoide, generada por metamorfismo regional de grado elevado.

Granito: Roca plutónica ácida con cuarzo, feldespato potásico, plagioclasas y micas. El 10-65% de sus feldespatos son plagioclasa de 5-100% de anortita.

Granitoide: Roca granítica. Engloba las distintas composiciones de estas rocas.

Granodiorita: Roca intermedia, de composición entre monzogranito y tonalita.

Intrusivo/a: Que penetra en formaciones ya existentes. Se aplica a las rocas magmáticas emplazadas en estado fluido bajo la superficie y a los macizos que constituyen, así como a los diapiros de rocas salinas.

Lapilli: Roca piroclástica constituida por pequeños fragmentos de lava sueltos, en general menores de 3 cm.

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Lutita: Roca sedimentaria detrítica cuyos componentes tienen un diámetro inferior a ~ 62µm. Ciertos autores reservan este término a las rocas no consolidadas, llamando pelitas a las correspondientes rocas consolidadas.

Macla: Asociación de cristales de la misma naturaleza según leyes geométricas precisas, ligadas a los elementos de simetría del sistema cristalino considerado.

Máfico: Mineral rico en hierro y magnesio.

Magma: Material fundido generado en el interior de la tierra por fusión de materiales a temperatura superior a 600º C. Su enfriamiento y consolidación da origen a las rocas magmáticas.

Marga: Roca sedimentaria formada por arcilla y caliza de mezcla variada.

Matriz: Fracción fina de una roca que forma una masa en la que quedan englobados los cristales, granos o clastos de mayor tamaño.

Metamorfismo: Conjunto de procesos que a partir de una roca original cambian la mineralogía y estructura de la misma, pudiendo llegar a formar una nueva roca, por efecto del aumento de la presión y/o temperatura, sin llegar a fundir totalmente la roca original.

Metasomatismo: Metamorfismo químico.

Oolito: Pequeñas esferas de 0,5 a 2 mm como promedio, cuyo centro (núcleo) es un fragmento y la envoltura (córtex) está formada por delgadas capas que dan una estructura concéntrica, a la que puede superponerse una estructura radial.

Oxidación: 1. Proceso de combinación con el oxígeno. 2. Removilización de uno o más electrones de un ión o átomo.

Pegmatita: Roca filoniana ácida de grandes cristales. Pegmatoide: más irregular, con menos desarrollo longitudinal.

Piroclástica: Roca detrítica formada por acumulación de partículas sólidas expulsadas por un volcán, llamadas piroclastos.

Piroxenos: Metasilicatos generalmente de hierro y magnesio. Según su cristalización pueden ser Orto- cuando son rómbicos y Clino- si son monoclínicos.

Placa litosférica: Partes rígidas superficiales de la tierra, del orden de un centenar de kms de espesor, cuyo conjunto constituye la litosfera. Pueden desplazarse horizontalmente sobre su substrato viscoso, llamado astenósfera. Los límites entre las placas son de tres tipos: rift oceánico, zona de subducción y falla transformante.

Plagioclasas: Feldespatos con diferentes cantidades de sodio y calcio. Forman una serie continua: Albita (0-10%), Oligoclasa (10-30%), Andesina (30-50%), Labrador (50-70%), Bytownita (70-90%) y Anortita (90-100%). Los porcentajes son de plagioclasa cálcica.

Plutón: Masa intrusiva de rocas ígneas. Se clasifican en función de su forma, tamaño y relación con el encajante.

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Plutónica: Roca ígnea cristalizada lentamente.

Riolita: Roca volcánica de composición similar al granito.

Sienita: Roca granítica muy pobre en anortita y cuarzo.

Talud continental: Zona de pendiente del margen continental, continuación de la plataforma, que desciende desde los 200 m de profundidad hasta los 4.000 m.

Toba: 1. Variedad de roca calcárea blanda y porosa, con restos orgánicos. 2. Depósito o roca volcánica formada por piroclastos soldados.

Xenolito: Fragmentos de la roca encajante englobados en la roca plutónica.

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GUIA DE LABORATORIO Nº6 y 7

“Separación y Análisis de Arenas y Sedimentos” Objetivos. • Estimar la ley de él (los) mineral (es) de interés, por medio de comparaciones del espectro

visual de una lupa binocular. • Identificación de algunos minerales componentes de la arena. • Utilización de técnicas de separación granulométricas, magnéticas y de medios densos. Introducción La separación de minerales para un posterior análisis, se obtiene con diferentes equipos y técnicas que aprovechan las propiedades físicas de cada mineral. Por ejemplo la densidad, forma cristalina, granulometría, susceptibilidad magnética, entre otras. El concepto de arena se utiliza en geología para describir el tamaño de una partícula mineral que fluctúa entre 2 mm y 0,0625mm. El análisis granulométrico de las arenas, se desarrolla para determinar la distribución de tamaños que existe en un lote de este material. El sistema más utilizado en laboratorio es el de tamices. Estos son harneros de menor tamaño, en que las aberturas de las mallas están calibradas con gran exactitud y van disminuyendo de manera gradual a medida que aumenta el número de tamices. Para realizar el análisis, los tamices se disponen de manera columnar, para facilitar su separación se pueden utilizar equipos especializados tales como vibradores o ro-tap. Las partículas que pasan de una malla a otra se denominan pasantes (menor tamaño); mientras que la fracción que queda sobre la malla, retenido (mayor tamaño). La densidad de un cuerpo es el cociente entre su peso y volumen. La densidad varía considerablemente de unos minerales a otros. La separación de minerales por medios densos (sink and float), está altamente relacionada con la gravedad. En la experiencia a realizar en el laboratorio no se medirá la densidad del cuerpo en sí, si no que se introducirán los sólidos en un líquido de densidad conocida, 2.9 gr/cm3 entonces los minerales más pesados decantarán al fondo, mientras que los livianos flotarán sobre el mismo. Se pueden clasificar también los minerales a través del magnetismo y el electromagnetismo, ya que algunos de ellos poseen naturalmente estas propiedades. La propiedad de la atracción magnética activa se presenta en muy pocos minerales. Este magnetismo ha sido producido por inducción de un campo magnético terrestre. No obstante, el diferente comportamiento de los minerales situados en un campo magnético potente puede utilizarse en la separación y determinación de minerales. Este tipo de análisis mineralógico de arenas tiene una importante aplicación en lo referente a caracterización y análisis de fertilidad de suelo a que cualquier planificación de uso de suelos se debe acompañar de un estudio mineralógico del mismo.

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PROCEDIMIENTO Se pesan 3 gr. de arena para análisis, los cuales son separados por medio de 2 tamices de 30# y 50#, equivalentes a 600 µm y 300 µm respectivamente. La serie se completa poniendo en el fondo un recipiente cerrado. Los tamices se ubican de manera tal, que el de mayor abertura quede en la parte superior. Luego de este procedimiento las tres fracciones obtenidas son pesadas, ordenando los resultados en la siguiente tabla.

Malla Peso +30 Peso 1

30/50 Peso 2 -50 Peso 3

Fig. 1 Tamices

La totalidad de la muestra 2 (peso 2) obtenido en la fracción –30 +50, se separa por medios magnéticos, utilizando para esto un imán común y manteniendo precaución de no perder muestra durante la manipulación de éste. De aquí se obtienen dos fracciones que son pesadas, obteniéndose dos nuevas fracciones:

Fracción Peso Magnética Peso 4

No Magnética Peso 5

Fig. 2 Embudo Decantación.

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La muestra no magnética se separa por medio de un reactivo llamado Bromoformo, que posee una densidad aproximada de 2.88 a 2.91, obteniéndose dos nuevas fracciones:

Fracción Peso Liviana Peso 6 Pesada Peso 7

Por último, estas fracciones se observan bajo la lupa y se determinan sus características mediante el empleo de tarjetas, método con el cual es posible identificar el nombre del mineral.

Fig. 3 Lupa Binocular

Fig. 4 Clasificación de Arenas

Este método se puede resumir en el siguiente cuadro:

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Muestra 3 gr.

Tamices

+30# Peso 1

-30 +50 #Peso 2

-50# Peso 3

Imán

No Magnética Peso 4

Magnética Peso 5 Bromoformo

Liviana Peso 6

Pesada Peso 7

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GUIA DE LABORATORIO Nº8

“Preparación, desbaste y pulido de briqueta” Objetivos

• El alumno deberá comprender y asociar la técnica de preparación de briquetas. • Deberá ser capaz de desarrollar las técnicas de pulido de briquetas enseñadas

Introducción La briqueta es un instrumento necesario para el reconocimiento de propiedades microscópicas de los minerales, esto es posible gracias a su propiedad óptica de dejar traspasar la luz, con la cual podemos observar los minerales opacos y facilitar su reconocimiento. Las briquetas nos entregan una amplia gama de posibilidades estadísticas, como es una ley cualitativa o cuantitativa de los minerales presentes en la misma. PROCEDIMIENTO Se pesan 3gr. de material, los cuales se mezclarán con 1.5gr de resina transoptic. Luego de una homogeneización, serán depositados en un molde de 1" o 1¼” , que nos dará el tamaño final de la briqueta. El material debe quedar bien nivelado dentro del molde, para un mejor análisis. Posteriormente se agregan 6gr. más de resina, se tapa el molde y se lleva a la prensa, donde comienza el moldeo, con una presión inicial de 100psi y calor generado por un calefactor; la temperatura es controlada por una termocupla introducido por la parte superior de la prensa. Cuando ésta nos indique aproximadamente 140ºC, se sube la presión a 4200psi y se mantiene en estas condiciones por 10 a 15 minutos. Transcurrido este tiempo, se retira el calefactor y se deja enfriar hasta 38ºC, utilizando de vez en cuando los dispersadores de calor, manteniendo la presión. Terminado este procedimiento, la presión se disminuye lentamente y se saca la briqueta de la prensa, para comenzar con el desbaste y el pulido. Éste se realiza en una pulidora Handimet 2 Roll Grinder, en la que se realiza un pulido con la secuencia de lijas 240, 320, 400 y 600, las que deben estar en buen estado. Se utiliza agua para lubricante y arrastrar los desechos extraídos de la briqueta, el flujo se controla por una válvula que se ubica en la parte superior del equipo, el que debe ser óptimo; ya que poco flujo provoca una acumulación excesiva de muestra sobre la lija abrasiva reduciendo su efectividad, por el contrario, mucha agua formara un film o película sobre la lija, lo que provocara un desbaste ineficiente. El flujo correcto permite realizar cortes abrasivos libremente, mientras el agua está fluyendo. Las técnicas de pulido dependen del operador y su experticia, pero a continuación se entregan sugerencias, que ayudan particularmente a los operadores menos experimentados. 1. Sujete la muestra firmemente con la punta de los dedos. 2. Aplique una presión uniforme en la briqueta, sobra toda la superficie abrasiva.

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3. Al llegar al final de la lija, dibuje la misma trayectoria sobre dicha lija, de atrás hacia delante, ya que el no hacerlo generalmente forma una superficie indeseable en la briqueta.

Los equipos se muestran a continuación:

Figura 1: Prensa Hidráulica Figura 2: Forma Correcta de

Llenado de Molde Briqueta

Figura 3: Control de Presión

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Figura 4: Pulidora manual, en la que se indica la forma de presionar la briqueta y la

dirección del pulido. La forma de tomar la briqueta se muestra a continuación:

Figura 5: Forma de trabajar en la Pulidora manual, en la que se muestra como se toma la briqueta.

Observación: La briqueta se debe pulir en una dirección constante en una lija, y al cambiar a la siguiente se debe rotar en 90º, tal como se indica a continuación.

Figura 6: Direcciones de Pulido de la briqueta.

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Luego del desbaste, para comenzar el pulido final, se debe realizar un orificio en el centro de la briqueta, con la finalidad de poder introducir el brazo que ejerce presión de la pulidora eléctrica Minimet Polisher.

Figura 7: Accesorio para alineamiento de orificio en Briqueta

Figura 8: Pulidora Eléctrica Minimet Polisher. El pulido final se realiza en dos etapas: 1. Se utiliza un paño de Nylon, la briqueta es cargada al máximo, se utiliza una velocidad de 4 y

se realiza por 7 minutos. Además, se utiliza una solución en esta etapa, que se indicará en el laboratorio.

2. Se utiliza un paño Microcloth, la briqueta es cargada al 3/4 decreciendo hasta 1/4 al final del

pulido, se utiliza una velocidad de 6 y se realiza por 3 minutos. Además, se utiliza una solución en esta etapa, que se indicará en el laboratorio.

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Una vez terminado el pulido, la briqueta está lista para ser analizada bajo el microscopio. A continuación secuencia de imágenes de procedimiento y utilización de materiales durante la experiencia.

Figura 9 : Postura correcta de lijas en vidrio

Figura 10: Fluido a lija

Figura 11: Posición correcta de Briqueta

Figura 12: Posición Correcta de Vidrio y lija en plato de pulidora.

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GUIA DE LABORATORIO Nº9

Características físicas y ópticas de minerales en briquetas Objetivos • Conocer las diferentes partes de un microscopio metalográfico. • Observar y describir los minerales presentes en la briqueta a partir de las características

ópticas y físicas. Introducción. Un microscopio polarizante metalográfico, de luz reflejada se utiliza para la observación con potencia mediana y alta de las superficies opacas: para la detección de recubrimientos sobre los sulfuros, para el análisis de estructuras y para los análisis mineralógicos (tanto cualitativos como cuantitativos) de los minerales opacos. Una de las funciones del microscopio polarizante, es agrandar la imagen de la sustancia mineral ubicada en la platina. Este aumento es producido por la combinación de dos set de lentes: el OBJETIVO y el OCULAR. El POLARIZADOR es un polaroide orientado E-W esta ubicado entre la fuente luminosa y el mineral a estudiar. El ANALIZADOR es un polaroide que se ubica entre el objetivo y el ocular. El dispositivo de ABERTURA DEL DIAFRAGMA sirve para adaptar el campo de alumbramiento al objetivo utilizado. El CONDENSADOR es una lente convergente que tiene como función de alumbrar el objetivo con la abertura del cono de luz la más conveniente. Propiedades ópticas de los minerales en briquetas Estas propiedades se agrupan en dos grupos: 1. Propiedades ópticas observadas sin el analizador (polarizadores paralelos) LPS:

• Color • Pleicroismo • Reflectividad • Dureza (relieve)

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2. Propiedades ópticas observadas con el analizador (polarizadores cruzados) LPCP:

• Reflejos internos • Anisotropismo

Color El color de un mineral a la luz reflejada, es una de sus propiedades más características; sin embargo, es también una de las más difíciles de reconocer para el principiante. Para observar el color, el iluminador debe estar bien centrado y los diafragmas bien abiertos. Se recomienda un objetivo de baja potencia. El voltaje de la lámpara debe estar al máximo permisible para la ampolleta (reóstato). Así se logra una luz prácticamente blanca y de buena intensidad. Pleicroismo Es la propiedad de ciertos minerales de absorber más luz en ciertas direcciones que en otra. En LPS, hay que girar la platina del microscopio y observar si cambia el tono del color del mineral. El fenómeno se ve con los diafragmas bien abiertos y la iluminación centrada. Se recomienda usar un objetivo de baja potencia. Reflectividad o poder reflector Es la relación entre intensidad de la luz reflejada por la superficie respecto a la intensidad de la luz incidente sobre una superficie pulida, es una propiedad importante de los minerales. En la práctica común, sirve para apreciaciones cualitativas; es decir, la distinción entre diversos minerales en base a su brillo relativo: poder reflector alto, mediano, bajo. Dureza (resistencia a la abrasión) – relieve En el microscopio, se puede apreciar la resistencia que tiene el mineral al pulido. Dado que los minerales duros se desgastan más lentamente que los minerales blandos, se ve un leve relieve aún cuando la preparación de la briqueta ha sido muy buena. Esta característica, se puede estimar en el contacto entre dos minerales con luz polarizada simple, un objetivo de alta resolución y el diafragma casi cerrado. La línea de contacto, al mover la platina, el objetivo se dirige hacia el mineral más suave. Reflejos Internos Existen minerales que tienen algo de transparencia y que permiten por lo tanto la penetración de la luz incidente. Parte de esta luz se refleja hacia el observador desde microgrietas, aristas o límites cristalinos; lo que provoca una iluminación difusa procedente del interior del mineral. Se denominan reflejos internos y su observación es útil ya que sólo unos pocos minerales “opacos” tienen esta característica.

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Se observan mejor con iluminación intensa y los polarizadores cruzados, es más fácil observarlo en granos grandes que en pequeños. Anisotropismo (colores de polarización) Si el mineral observado presenta uno de los siguientes comportamientos, se debe considerar como isotropico.: • Se mantendrá completamente oscuro a medida que la platina se rota en 360º • Se mantendrá levemente iluminada y no mostrará cambios en la intensidad del color a medida

que la platina se rota en 360º Si los polarizadores están perfectamente cruzados, en una rotación de 360º de la platina, existirán 4 posiciones de oscuridad máxima (extinción) separadas de 90º y alternadas con 4 posiciones de iluminación máxima a unos 45º respecto a las posiciones de extinción. Los colores observados son denominados colores de polarización y son muy característicos de los minerales

Propiedades físicas de minerales en briquetas

• Forma cristalina y Hábito • Zonación • Clivajes y Partición • Partículas Asociadas

- Desmezclas - Sustitución

• Orden Paragénico

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PRESENTACION Y CONFECCION DE INFORME DE MINERALOGIA

El informe no podrá contener errores ortográficos ni gramaticales. Además se deberán adoptar

las siguientes normas, para la confección del informe:

Presentación: El trabajo debe ser presentado en papel tamaño carta, ocupando solo la cara

del papel. El margen de la izquierda de 3 cm., el de la derecha a 2 cm. Y el superior e inferior de

2.5 cm. El trabajo debe ser tipeado a máquina o en computador con espaciado entre líneas de 1.5

espacios, y tamaño 12 con letra Times New Roman. Debe ser escrito en tercera persona, singular

(3%)

Página de Título: La primera página del informe corresponderá al título, y debe contener

la siguiente información: Universidad Arturo Prat, Departamento de Ingeniería, Logo, Número

de Informe, Alumno (s), Profesor de asignatura, Ayudante y Fecha. (3%).

Sumario: Resumen del informe, donde se debe realizar una breve síntesis de todo el

informe, exponiendo los principales objetivos generales y específicos, además de las

conclusiones mas relevantes. Máximo 1 hoja. (10%)

Índice: El índice general debe proveer al lector de una visión analítica de las materias

desarrolladas y tratadas en el informe. Esta tabla se compondrá de: Título, Contenidos, Número

de página. Máximo 1 hoja. (3%)

Introducción: Contendrá la explicación que permita comprender el origen y necesidad de

realizar el tema. Deben mencionarse todos los Objetivos Generales Específicos, Descripción de

los Elementos Utilizados, Antecedentes Teóricos y Prácticos, incluyendo esquemas y fórmulas

correspondientes. Es decir, el sustento global del informe se presenta en este tópico. Sin máximo

de hojas. (20%)

Procedimiento: Se deberá realizar una descripción detallada de cada una de las etapas

efectuadas en laboratorio, en forma secuencial, sin omitir datos numéricos. Máximo 3 hojas.

(10%)

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Datos Experimentales: Se presentan en tablas la etapa del procedimiento y los datos

obtenidos. Por ejemplo: Temperaturas Utilizadas: T° Inicial, T° Máxima, T° Final. Máximo 2

hoja. (5%)

Resultados Calculados: Se presentan en tablas todos los resultados finales obtenidos.

Máximo 4 hojas. (10%)

Discusiones: Se recomienda realizar una discusión grupal previa, para considerar algunos

factores de importancia que pudieron afectar o favorecer el proceso. Máximo 4 hojas. (15%)

Conclusiones: Se presentarán separadamente las diversas conclusiones derivadas del

estudio. Recuerde, que las conclusiones no son discusiones y deben aparecer de mayor a menor

importancia. En caso de que hubiera recomendaciones, estas deben citarse al final de las

conclusiones. Máximo 1 hoja. (15%)

Bibliografía: Deberá detallarse lo siguiente: Nombre del Autor, Nombre del Libro, Año

Edición, Números de Páginas consultadas, también deben incluirse Guías, Materia de Cátedra,

etc. Esta Bibliografía se debe citar en todo el trabajo. Máximo 1hoja. (3%)

Anexos: En esta etapa se concentrará toda la información complementaria del informe, que

no sea necesaria mencionarlo en algún capitulo anterior, por ejemplo: ejemplo de cálculo, figuras

de apoyo, microscopio, tamices, balanzas, etc. Estos elementos al nombrarse en el Texto, se debe

especificar su ubicación de la siguiente manera: Fig. 2: Microscopio (Anexo). (3%)

Observación: el informe entregado después de la fecha acordada, se le descontará un 5%

del total por cada día de atraso.

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Apunte Lab Miner y Micros