UNIVERSIDAD NACIONAL DE LOJArea de la Energa, las Industrias y los Recursos Naturales no RenovablesCarrera de Ingeniera en Geologa Ambiental y Ordenamiento Territorial

UNIVERSIDAD NACIONAL DE LOJA rea de la Energa, las Industrias y los Recursos Naturales no Renovables

Carrera de Ingeniera en Geologa Ambiental y Ordenamiento Territorial

QUINTO CICLO

ASIGNATURA: PETROGRAFIA

FECHA: 14/05/15

MINERALES ARCILLOSOS

ALUMNA:Sandra Fernanda Alvarado Jaramillo

Profesor asignatura: Dra. Silvia Loaiza

2015

LOJA- ECUADOR

Minerales arcillososLos minerales de la arcilla son filosilicatos de aluminio hidratados, a veces con cantidades variables de hierro, magnesio, metales alcalinos, tierras alcalinas y otros cationes. Los minerales de las arcillas tienen estructuras similares a las micas y se forman lminas planas hexagonales. Los minerales arcilloso son productos comunes de la meteorizacin (incluyendo la meteorizacin del feldespatos) y productos de la alteracin hidrotermal y de baja temperatura. Los minerales arcillosos son muy comunes en roca sedimentarias finas granuladas como las lutitas, lamito y areniscas, y de rocas finasDesde el punto de vista mineralgico, engloba a un grupo de minerales (minerales de la arcilla), filosilicatos en su mayor parte, cuyas propiedades fisico-qumicas dependen de su estructura y de su tamao de grano, muy fino (inferior a 2mm).Las arcillas, al igual que el resto de los filosilicatos, presentan una estructura basada en el apilamiento de planos de iones oxgeno e hidroxilos. Los grupos tetradricos (SiO)44-se unen compartiendo tres de sus cuatro oxgenos con otros vecinos formando capas, de extensin infinita y frmula (Si2O5)2- ,que constituyen la unidad fundamental de los filosilicatos. En ellas los tetraedros se distribuyen formando hexgonos.

Una unin similar puede ocurrir en la superficie opuesta de la capa octadrica. As, los filosilicatos pueden estar formados por dos capas: tetradrica ms octadrica y se denominanbilaminares, 1:1, oT:O; o bien por tres capas: una octadrica y dos tetradricas, denominndosetrilaminares,2:1oT:O:T. A la unidad formada por la unin de una capa octadrica ms una o dos tetradricas se la denominalmina.Las fuerzas que unen las diferentes unidades estructurales son ms dbiles que las existentes entre los iones de una misma lmina, por ese motivo los filosilicatos tienen una clara direccin de exfoliacin, paralela a las lminas.CLASIFICACIONDentro de los minerales arcillosos, los filosilicatos se clasifican atendiendo a que sean bilaminares o trilaminares y dioctadricos o trioctadricos (Tabla siguiente). Como puede verse pertenecen a los filosilicatos grupos de minerales tan importantes como las micas y las arcillas.

Propiedades:Superficie especficaLa superficie especfica o rea superficial de una arcilla se define como el rea de la superficie externa ms el rea de la superficie interna (en el caso de que esta exista) de las partculas constituyentes, por unidad de masa, expresada en m2/g.Las arcillas poseen una elevada superficie especfica, muy importante para ciertos usos industriales en los que la interaccin slido-fluido depende directamente de esta propiedad.A continuacin se muestran algunos ejemplos de superficies especficas de arcillas:Caolinita de elevada cristalinidad hasta 15 m2/gCaolinita de baja cristalinidad hasta 50 m2/gIllita hasta 50 m2/gMontmorillonita 80-300 m2/g

Capacidad de absorcinLa capacidad de adsorcin se expresa en porcentaje con respecto a la masa y depende, para una misma arcilla, de la sustancia de que se trate. La absorcin de agua de arcillas absorbentes es mayor del 100% con respecto al peso.La absorcin de agua en el espacio interlaminar tiene como consecuencia la separacin de las lminas dando lugar al hinchamiento.PlasticidadLas arcillas son eminentemente plsticas. Esta propiedad se debe a que el agua forma una envuelta sobre las partculas laminares produciendo un efecto lubricante que facilita el deslizamiento de unas partculas sobre otras cuando se ejerce un esfuerzo sobre ellas.La elevada plasticidad de las arcillas es consecuencia, nuevamente, de su morfologa laminar, tamao de partcula extremadamente pequeo (elevada rea superficial) y alta capacidad de hinchamiento.Grupos de la arcilla: Grupo de la caolinita Grupo de la illita Grupo de la Montmorillonita Grupo de la VermiculitaGrupo de la caolinita:La caolinita (Al4Si4O10(OH)8), Las caolinitas son producto de la meteorizacin del feldespato ortoclasa proveniente del granito. La caolinita se presenta en hojuelas hexagonales de tamao pequeo, su estructura consiste en una distribucin de dos lminas de slice y gibsita fuertemente enlazadas. Algunos minerales de arcilla que pertenecen a este grupo son: la dickita que tiene la misma composicin de la caolinita pero con un orden diferente en sus lminas y la halosita que generalmente aparece en algunos suelos tropicales, cuyas lminas en forma tubular estn enlazadas por molculas de agua.

Fig.1: Fotografa obtenida de microscopia electrnica de barrido (SEM) de caolinita

Fig.2-3: Microfotografa de minerales arcillosos mediante la tcnica de contraste de fase.

Grupo de la ilita:La ilita es el resultado de la meteorizacin de las micas, es similar en muchos aspectos a la mica blanca(Moscovita) pero tiene menos potasio y ms agua en su composicin. Se presenta en forma de hojuelas y su estructura consiste en arreglos de tres lminas de gibsita con los iones de K proporcionando el enlace entre lminas adyacentes de slice. Debido a que el enlace es ms dbil que el de la caolinita sus partculas son ms pequeas y delgadas.

Fig.4: Fotografa obtenida de microscopia electrnica de barrido (SEM) IllitaGrupo de la montmorilonita:La montmorilonita es el constituyente principal de la bentonita y otras variedades similares de arcilla. Las montmorilonitas suelen ser el resultado de la meteorizacin del feldespato plaglioclasa en los depsitos de ceniza volcnica. Su estructura fundamental consiste de distribuciones de tres lminas, cuya lmina octadrica intermedia es casi siempre gibsita o en otro caso brucita. Diversos enlaces metlicos adems del potasio (K) forman enlaces dbiles entre las lminas. Una caracterstica particular del los minerales del grupo de la montmorilonita es su considerable aumento de volumen al absorber partculas de agua.Fig.5: Micrografas de Montmorillonita antes y despus de ser tratadas con cidos. (A,B ) sin tratamiento acido ; (C,D) tratada con CF3SO3H; (E,F) tratada con HClGrupo de la vermiculita:Este grupo contiene productos de la meteorizacin de la biotita y la clorita. La estructura de la vermiculita es similar a la montmorilonita, excepto que los cationes que proporcionan los enlaces entre lminas son predominantemente Mg, acompaados por algunas molculas de agua fig.6: Fotografa obtenida de microscopia electrnica de barrido (SEM) de VermiculitaBIBLIOGRAFIA:Barrios:, E. G. (s.f.). Universidad de Castilla- La mancha. Recuperado el 2015 de mayo de 11 , de http://www.uclm.es/users/higueras/yymm/arcillas.htmS/N. (Diciembre de 2010). Ingenieria Civil. Recuperado el 11 de 05 de 2015, de http://www.ingenierocivilinfo.com/2010/12/estructura-de-los-minerales-de-arcilla.html