POTENCIAL GEOLÓGICO-MINERO DE CEOLITAS SEDIMENTARIAS …

SERIE CONTRIBUCIONES TÉCNICAS

RECURSOS MINERALES N° 29

ISSN 0326-9052

POTENCIAL GEOLÓGICO-MINERODE CEOLITAS SEDIMENTARIASEN EL DISTRITO PAGANZO

RAMÓN CARRIZO, EVA DONNARI, OSCAR MARCOSY ANA PRIERI

Provincia de La Rioja

República Argentina

Afloramiento del manto de toba ceolotizadaAfloramiento del manto de toba ceolotizada

juhujd

Serie Contribuciones TécnicasRecursos Minerales Nº 29

Provincia de La Rioja

República Argentina

POTENCIAL GEOLÓGICO-MINERODE CEOLITAS SEDIMENTARIAS

EN EL DISTRITO PAGANZO

INSTITUTO DE GEOLOGÍA Y RECURSOS MINERALESSERVICIO GEOLÓGICO MINERO ARGENTINO

SECRETARÍA DE MINERÍA DE LA NACIÓN

Buenos Aires - 2006

Alfredo SanguinettiAdelma BayarskiAna CeledaMarcelo KadenerDiego PuciarelliMariana ConstanteMaría Julia Orgeira

Eva Donnari

Ensayos y Análisis:

Coordinación:

Ramón C. Carrizo, Eva Donnari, Oscar Marcosy Ana Prieri

SERVICIO GEOLÓGICO MINERO ARGENTINO

Presidente: Ing. Jorge MayoralSecretario Ejecutivo: Lic. Pedro Alcántara

INSTITUTO DE GEOLOGÍA Y RECURSOS MINERALES

Director: Lic. Roberto F. N. Page

DIRECCIÓN DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS

Director: Dr. Eduardo O. Zappettini

SEGEMARAvenida Julio A. Roca 651 • 10º Piso • Telefax 4349-4450/3115

(C1067ABB) Buenos Aires • República Argentinawww.segemar.gov.ar / [email protected]

ISSN 0326-9052Es propiedad del SEGEMAR • Prohibida su reproducción

Armado y Diseño editorial: Osvaldo D. Caccaglio

Referencia bibliográficaCarrizo, R., E. Donnari, O., Marcos y A. Prieri, 2006. Potencial Geológico-Minero deCeolitas Sedimentarias en el Distrito Paganzo, provincia de La Rioja, Argentina. Ins-tituto de Geología y Recursos Minerales, Servicio Geológico Minero Argentino.Serie Contribuciones Técnicas - Recursos Minerales Nº 29, 33 p., Buenos Aires.

ÍNDICE

1. INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................. 1

2. ANTECEDENTES ............................................................................................................................. 1

3. ACCESOS Y ZONA DE MUESTREO ....................................................................................... 1

4. LOCALIZACIÓN ............................................................................................................................. 1

5. GEOLOGÍA DEL ÁREA ................................................................................................................ 2

6. PALEOAMBIENTE SEDIMENTARIO .................................................................................... 5

7. SITIOS DE MUESTREO ............................................................................................................... 6

7.1. AGUA BLANCA ........................................................................................................................ 6

7.2. EL MÉDANO .............................................................................................................................. 7

7.3. REPRESA EL MOLLAR .......................................................................................................... 7

7.4. EL TOBA - EL DIAGUITA ...................................................................................................... 7

8. EVALUACIÓN GEOLÓGICA -MINERA PRELIMINAR ................................................. 8

9. GÉNESIS Y MODELO DESCRIPTIVO DEL DEPÓSITO ................................................ 8

10. ESTUDIOS DE CARACTERIZACIÓN QUÍMICA Y FÍSICA ...................................... 9

11. USOS POSIBLES .......................................................................................................................... 10

12. CONCLUSIÓN Y RECOMENDACIONES ......................................................................... 11

ANEXO I. ANÁLISIS PETROGRÁFICO Y MINERALÓGICO ........................................................ 13

ANEXO II. ANÁLISIS GRANULOMETRICO Y MINERALÓGICO DE UNA MUESTRA DETOBA CEOLÍTICA ............................................................................................................... 15

ANEXO III. INFORME TÉCNICO SOBRE SUSCEPTIBILIDAD MAGNÉTICA .......................... 16

ANEXO IV. DETERMINACIÓN DE DENSIDAD, POROSIDAD Y ABSORCIÓN DE AGUASOBRE DOS MUESTRAS DE ROCAS CEOLÍTICAS .................................................. 17

ANEXO V. INFORMA DE DIFRACCIÓN DE RAYOS X .................................................................. 18

ANEXO VI. DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD APARENTE ................................................. 19

ANEXO VII. DETERMINACIÓN DE ÍNDICE DE BLANCURA Y DETERMINACIONES DE As,Pb, Cd Y Zn MEDIANTE ANÁLISIS QUÍMICO ........................................................... 20

ANEXO VIII. ENSAYOS EN MUESTRAS DE CEOLITAS............................................................... 21

ANEXO IX. CARACTERIZACIÓN TECNOLÓGICA DE MUESTRAS DE CEOLITA ................. 22

BIBLIOGRAFÍA ....................................................................................................................................... 28

AGRADECIMIENTOS ............................................................................................................................ 28

Figuras1. Mapa de ubicación del área de estudio ........................................................................................... 2

2. Geología regional de la cuenca Paganzo y distribución de las unidades de tobas ..................... 4

3. Distribución de los depósitos sinorogénicos cenozoicos en las Cordillera Principal y Frontaly Precordillera entre los 27º y 33ºS ................................................................................................ 5

4. Geología del área de estudio y ubicación de los sitios de muestreo ............................................ 7

Fotografías1. Afloramiento del manto de toba ceolitizada ................................................................................... 3

2. Vista general de los afloramientos de toba ceolitizada ................................................................. 3

3. Niveles de toba vítrea depositada en ambiente lacustre ................................................................ 6

4. Tobas ceolitizadas del sitio Agua Blanca........................................................................................ 8

5. Toba ceolitizada del sitio El Toba - El Diaguita (cantera LirFer SRL) ..................................... 10

1. INTRODUCCIÓN

El presente trabajo se realizó con el objeti-vo de identificar y evaluar la potencialidad geo-lógica y minera de las manifestaciones sedimen-tarias de tobas ceolíticas en un sector de la cuen-ca de Paganzo, en la provincia de La Rioja. Ensu elaboración participaron profesionales y téc-nicos de los Institutos de Geología y RecursosMinerales (IGRM), de Tecnología Minera(INTEMIN), de la Delegación La Rioja del Ser-vicio Geológico Minero Argentino y la contri-bución del Instituto de Geofísica Valencio de laUniversidad de Buenos Aires.

Mediante estudios de prospección de campoy análisis de caracterización tecnológica, se iden-tifican áreas posibles de explotación minera den-tro de la cuenca de Pagancillo.

2. ANTECEDENTES

Si bien en la Argentina se conocen referen-cias de hallazgos mineralógicos de ceolitas des-de larga data (Casanova, 1931), el avance en elconocimiento tecnológico de sus aplicaciones,sumado a la creciente demanda del mercado, in-tensificaron en las últimas décadas las investi-gaciones de ceolitas naturales en el país.

En la región que nos ocupa, los afloramien-tos de tobas vitrocristalinas del área de Patquía,fueron estudiados y evaluados por Pasarello(1983), con el propósito de abastecer la fabrica-ción de cemento puzzolánico. En ese informe seregistra la primera mención de ceolitas en la pro-vincia, en descripciones petrográficas realiza-das por uno de los autores sobre muestras delárea de Agua Blanca, (Prieri,1982), identificán-dose la especie mineralógica como clinoptilolita-heulandita, mediante estudio de Rayos X.

En 1997, el Instituto de Tecnología Minera(INTEMIN), determina también la presencia deceolitas mediante ensayos de Difractometría deRayos X sobre cuatro muestras de las canterasEl Toba y El Diaguita, enviadas por MineraLirFer SRL, confirmándose la presencia declinoptilolita como componente principal ycuarzo - esmectita como componentes menores.

Posteriormente, en el año 2002, durante unrelevamiento preliminar realizado por uno de losautores en el área de Paganzo, se determina nue-

vamente la presencia de minerales de la serieclinoptilolita – heulandita, en seis muestras re-colectadas con fines exploratorios, mediante en-sayos realizados en el INTEMIN (Anexo I.)

3. ACCESOS Y ZONA DE MUESTREO

La delimitación del área de trabajo se acotóen base a la documentación bibliográfica exis-tente, tomándose como referencia el estudio dePasarello (1983). El acceso al área se realiza porruta nacional 38 hasta la localidad de Patquía.Continúa por ruta provincial 26 hasta la locali-dad de Paganzo, aproximadamente 50 km, endonde se desvía hacia el sur hasta el puestoVinchinita; desde allí, se accede a pie, por hue-llas de herradura hasta las manifestaciones derocas ceolitizadas aflorantes, en un relieve for-mado por colinas y llanuras como extensos va-lles tectónicos intermontanos.

El relevamiento de campo y muestreo se rea-lizó en los parajes denominados Agua Blanca,El Médano, Represa del Mollar y en las canterasEl Toba y El Diaguita.

4. LOCALIZACIÓN

El área de estudio queda definida por las co-ordenadas geográficas que se extienden entre los30° 10’y 30° 30’ latitud sur y entre 67° 10’y 67°30’de longitud oeste.(Figura1). La cota prome-dio de la región varia entre los 800 a 900 msnm.Los depósitos investigados, afloran a partir delkm 42, sobre ruta provincial 26 que une Patquíacon Villa Unión. Se manifiestan en el terreno enforma de bancos que resaltan en el paisaje porsu color blanquecino y su mayor compacidad, queha producido una erosión diferencial respecto delos bancos de areniscas y conglomerados pardorojizos hasta grises intercalados. Los cuerpos detobas ceolitizadas forman parte de extensos aflo-ramientos de materiales piroclásticos terciariosexistentes al este y oeste del Cerro Yesero, defi-nidos como componentes de la Fm. Los Llanos(Bodenbender, 1911).

La forma de los afloramientos esmantiforme, con rumbo dominante 320° NO ybuzamiento variable entre 15° y 55° hacia el SE(Fotografía N° 1).

2 Potencial Geológico-Minero de Ceolitas Sedimentarias

5. GEOLOGÍA DEL ÁREA

La sierra de Paganzo esta constituída por ro-cas de composición granítica – granodioritica in-cluidas en la unidad Granito Paganzo (Saal, 1996).Este cuerpo rocoso intruye a anfibolitas y gneisesatribuidos al complejo Valle Fértil.

Afloran en el área sedimentitas continentalesdel Carbónico, Pérmico y Permo-Triásico, perte-

nencientes a Formación Lagares y Grupo Paganzo,integradas por areniscas, pelitas y conglomeradosrojos con niveles basálticos. Encima y en discor-dancia se depositan estratos sedimentarios tercia-rios del Plioceno medio a superior, conocidos comoFormación Los Llanos, compuestos por conglome-rados, areniscas, limolitas margosas, tobas, tufitasy niveles de yeso. Sobre éstos existe una cubiertacuaternaria poco potente (Fotografía 2).

Figura 1. Mapa de ubicación del área de estudio

3Serie Contribuciones Técnicas - Recursos Minerales Nº27

Fotografía 1: Afloramiento del manto de toba ceolotizada

Fotografia 2. Vista general de los afloramientos de toba ceolitizada


Figura 2. Geología regional de la cuenca Paganzo (modificado de Limarino et al., 1998) y distribución de lasunidades de tobas


Figura 3. Distribución de los depósitos sinorogénicos cenozoicos en las Cordillera Principal y Frontal y Precordilleraentre los 27º y 33ºS (modificado de Ramos, 1999)

6. PALEOAMBIENTE SEDIMENTARIO

Los afloramientos de las tobas ceolíticas re-visados se encuentran en la geografía de la Cuen-ca de Paganzo señalada por Azcuy y Morelli(1970), y forman parte de la secuencia sedimen-taria de edad pliocena, Formación Los Llanos,depositada en un ambiente continental intermon-tano, con posterioridad al alzamiento de las Sie-rras de los Llanos y Sañogasta-Vilgo (Limarino

et al., 1998). En el área de estudio, los mantosde tobas ceolíticas presentan distintivas texturassedimentarias que reflejan su depositación en unambiente lagunar (Fotografía 3). Si bien al pre-sente no se disponen de estudios paleoambienta-les de detalle de la zona considerada, Limarinoet al. (1998) señalan importantes variaciones fa-ciales, identificando, hacia el oeste, una faciesoccidental con sedimentos fluviales de baja ener-gía y depósitos lacustres que incluyen algunos

Área de estudio


niveles de tobas vítreas que se originaron a par-tir de lluvias de cenizas provenientes de centroseruptivos terciarios ubicados al oeste, deposita-dos sobre la secuencia sedimentaria de la cuencade Paganzo.

7. SITIOS DE MUESTREO

Los afloramientos de tobas ceolíticas se pre-sentan de modo discontínuo y se reconocen enlos sitios denominados Agua Blanca, El Méda-no, Represa El Mollar y la cantera El Toba-ElDiaguita.

Se realizó un muestreo superficial, no siste-mático en esquirlas sobre los afloramientos másconspícuos de la zona a relevar. Los puntos demuestreo se indican en la Figura 4. Los ensayosde caracterización tecnológica realizados se pre-sentan en los Anexos I a IX.

7.1. AGUA BLANCA

Representa la zona de mejor potencialidadminera, a partir de las observaciones de campo ylos análisis de caracterización correspondientesal muestreo realizado en la misma. El paquetede tobas vitrocristalinas de coloración blanque-cino-verdosa, muestra una potencia de 8 metros,identificándose un nivel continuo de tobaceolitizada, que aflora a lo largo de 4,5 km, conbuzamiento variable entre 12 y 15° al SSO en elsector norte y 40 a 55° SSO en el sector sur deesta área (Fotografía 4). Se observan agregadoscristalinos de yeso, intercalados en algunos sec-tores. En función de estas dimensiones y los da-tos de densidad de la roca, se estima en AguaBlanca un recurso minero potencial aproximadoa 108.000 t de tobas ceolitizadas cada 10 metrosde manto, sin considerar la heterogeneidad delmaterial involucrado.

Fotografía 3. Niveles de toba vítrea depositada en ambiente lacustre


e identificación

Figura 4. Geología del área de estudio y ubicación de los sitios de muestreo

004


7.2. EL MÉDANO

Aquí se reconocen varios niveles de tobavitrocristalina, ceolitizada, que se intercalan enla secuencia piroclástica. El rumbo de los cuer-pos es de 65° buzando 78° al SE. La potenciadel cuerpo principal es de 1 metro y se reconocea lo largo de 250 metros.

7.3. REPRESA DEL MOLLAR

En el área el manto de tobas ceolitizadas noaflora. La muestra analizada fue obtenida de unpozo de 3 metros profundidad, excavado próxi-mo al paraje mencionado, donde se determinóuna potencia de 1,2 metros.

7.4. EL TOBA-EL DIAGUITA

Afloran cuerpos de tobas vitrocristalinasblanquecino-verdosas con una potencia de 1,4 my una corrida de 400 metros (Fotografía 5).

El rumbo del cuerpo es N-S a N 20° y subuzamiento de 60° al este. Estos mantos han sidoparcialmente explotados, a modo de “pirquineo”a cielo abierto, por la empresa Minera LirFerSRL.

8. EVALUACIÓN GEOLÓGICO-MINERAPRELIMINAR

La posición del manto de tobas ceolitizadasy su composición mineralógica incide fuertemen-te en la evaluación de reservas por lo que se re-comienda realizar un muestreo sistemático de de-talle para estudiar las variaciones estructuralesy de homogeneidad en los afloramientos seña-lados en cada lugar. La calidad del materialceolítico determinado para cada sector, indicarásu posible aplicación y franja del mercado con-sumidor. Según Pasarello (l983), para el empleocomo “toba puzzolánica” en la fabricación decemento, las reservas positivas estimadas supe-ran los diez millones de toneladas en el área re-visada, a saber: El Toba: 600.000 t, El Diaguita:1.400.000 t; Agua Blanca: 4.500.000 t, El Mo-llar: 4.000.000 y El Médano: 95.000 toneladas.

9. GÉNESIS Y MODELO DESCRIPTIVODE DEPÓSITO

De acuerdo a las consideraciones ambienta-les que Terruggi y Andreis (1963) proponen paralas ceolitas sedimentarias del tipo heulandita-

Fotografía 4. Tobas ceolitizadas del sitio Agua Blanca


clinoptilolita, su origen se debería a la reaccióndel vidrio volcánico en aguas alcalinas, en espe-cial sódicas. Estas pueden ser marinas, pero enel caso de depósitos continentales, presupone laexistencia de cuerpos de agua someras en zonasáridas ó semiáridas. Según la clasificación pro-puesta por Sheppard y Simandl (1999), paraceolitas sedimentarias, los depósitos de tobasceolíticas relevados corresponderían al subtipo“Ceolitas en tobas de depósitos de lagosalcalinos y salinos” ó “ceolitas en sistemas decuencas cerradas”. El ambiente depositacional,la presencia de minerales evaporít icosinterestratificados en la secuencia de tobasceolíticas, y la roca hospedante, son algunos delos indicadores más relevantes coincidentes conel subtipo indicado. Este encuadre constituye laprimera referencia citada en el país para estesubtipo de modelo, diferente del modelo“Ceolitas en Sistemas hidrológicos abiertos” queBengochea et al. (1997), asignan a depósitos demordenita en la provincia de Mendoza. La edadcorrespondiente a la mineralización se relacionacon las efusiones volcánicas del Cenozoico de-positadas en el ámbito de la cuenca de Paganzo.

10. ESTUDIOS DE CARACTERIZACIÓNQUÍMICA Y FÍSICA

Sobre las muestras recolectadas se realiza-ron estudios petrográficos, mineralógicos, dedifracción de rayos X, de suscepibilidad magnéti-ca de intercambio catiónico, absorción de agua,porosidad, test de blancura y presencia de posi-bles contaminantes.

El análisis petrográfico y mineralógico(Anexo I) permitió caracterizar la naturalezatobácea de las rocas procedentes de los parajesrecorridos y determina un porcentaje predomi-nante de material vítreo-criptocristalino consti-tuido por “probables esmectitas y ceolitas”, va-riable entre 60 y 80 %. Mediante el análisis conlupa binocular de una muestra desagregada(Anexo II), se determinó una fracción de mate-rial clástico arenoso estimada en 0,1 % y otrafracción mayoritaria, pelít ica - probableceolítica.

El análisis mediante difracción de rayos X(Anexos V y IX), permitió identificar como com-ponentes mayoritarios a las ceolitas, pertenecien-

tes a la serie Clinoptilolita-Heulandita acompa-ñadas por cuarzo, yeso y calcita. Mediante aná-lisis semicuantitativo al microscopio óptico sedeterminó un contenido de entre 60 y 66% declinoptilolita (Anexo IX).

Los estudios de susceptibilidad magnéticarealizados sobre dos muestras correspondientesa las canteras El Toba-El Diaguita y Aguas Blan-cas, en el Instituto de Geofísica D.A.Valencio dela Universidad de Buenos Aires, (Anexo III), re-velaron la presencia de minerales ferrimagnéticosy/o paramagnéticos en baja concentración, convalores de índice de presencia de partículas demagnetita superparamagnética (Ffactor), varia-bles entre 6,83 y 9.

La densidad verdadera y aparente para mues-tras correspondientes a la Cantera El Toba y alárea de Agua Blanca, fue calculada entre 2,12 y2,337 g/cm3 y entre 0,884 y l,10 g/cm3 respecti-vamente (Anexos IV y VI) y se determinó unaporosidad entre 0,50 y 0,58; mediante ensayosde absorción de agua se obtuvieron valores máxi-mos de 23,3 % de agua absorbida para un perío-do de 31 días (Anexos IV y VIII).

El análisis químico completo de las mues-tras 1 y 4 en Anexo IX se reproduce en la si-guiente tabla:

��

��

��

��

��

��

��

��

��

!��

��

"�� #�� #��

$��

��

%��&�'��

( )�)��*� �&��&��&�'��+��,!�

�� #��

La determinación de blancura (Anexo VII)da un valor de 68,3% (índice de Tappi) y respec-to a la presencia de posibles contaminantes so-bre cinco muestras se midió un contenido en Asmenor a 6 ppm, de Zn menor a 9 ppm y de Pb yCd inferior a 1ppm. La presencia de sales solu-


bles es inferior a 1,2% (cloruros inferior a 0,5% ysulfatos inferior a 0,46%).

La capacidad de intercambio catiónico, (CIC)para Na, K, Ca, Mg, NH4 y Pb es señalada en elAnexo IX. El análisis adicional sobre el intercam-bio de metales pesados, dio un valor de l,16 Meq/gb Pb para la Muestra 1 (cantera El Toba) y 2,04Meq/g Pb para la Muestra 4 (Agua Blanca).

11. USOS POSIBLES

Según datos de Hewin International Report,la clinoptilolita es la principal ceolita utilizadacomercialmente en aplicaciones basadas en susprincipales propiedades de adsorción e intercam-bio catiónico, tales como productosdeodorizantes varios, usos en acuicultura, comosuplemento dietario animal y mejoramiento dela fertilidad de suelos. En cuanto a su uso enremediación del medio ambiente, se destaca suvalor para remoción de especies radioactivas ymetales pesados en aguas de descargas industria-

les, entre algunos de los citados.En el informe del Anexo IX, se mencionan

las posibles aplicaciones y usos para las ceolitasdel tipo clinoptilolita – heulandita , que son lasque se detallan a continuación:

1. Tratamiento de agua y aguas residuales indus-triales (remoción de amonio)

2. Remoción de metales pesados ( plomo, zinc,cadmio y cobre )

3. Remoción de Cesio4. Remoción de aniones y compuestos orgáni-

cos.5. Cultivos zeopónicos6. Mejorador de suelos dedicados a la agricultu-

ra7. Productos farmacéuticos y veterinarios8. Alimentos balanceados para animales9. Deodorizantes10. Manufactura de materiales de construcción

El informe citado agrega: “las mejores posi-bilidades de uso de mineral en cantidad, con ca-

Fotografía 5. Toba ceolitizada del sitio El Toba - Diaguita (cantera de LirFer SRL)


racterísticas similares a las muestras 1 (canteraToba-Diaguita), y 4 - 5 (Agua Blanca), se en-cuentran en aplicaciones de menores exigenciasen cuanto a la pureza como por ejemplo, pro-ductos deodorizantes, nutrición animal y camade mascotas” entre otros. Asimismo se recomien-da continuar con los ensayos de evaluación téc-nica para definir otras posibles aplicaciones.

Con relación al uso en agricultura se han rea-lizado investigaciones en los últimos años quedemuestran la eficiencia de las ceolitas, (princi-palmente ricas en clinoptilolita), como mineralesde enmienda de suelos, favorecedores del creci-miento de las plantas en los procesos de absor-ción de nutrientes y previniendo al mismo tiem-po, la pérdida de los mismos por excesiva irriga-ción. (Colella, Carmine, 1999). Estudios experi-mentales realizados por investigadores mejica-nos confirman la eficiencia de la ceolita aplicadaa los suelos de cultivo para disminuir la pérdidade nitrógeno, potasio y calcio, reduciendo la apli-cación de fertilizantes químicos y su consecuenteimpacto en el medio ambiente, (www.uam.mx/comunicacionuniversitaria/semanario).

En lo referente al uso farmacéutico, estudiosclínicos realizados por profesionales de la Uni-versidad de La Habana, han demostrado que laspropiedades adsorbentes y de intercambiocatiónico de las ceolitas naturales (clinoptilolita),presentan un campo promisorio en aplicacionesmédicas, (Rivera et al, 2003).Una reciente infor-mación difundida por la página de Internetwww.todogeología.com/modules, da referenciade un producto antihemorrágico en base a ceolitaslas cuales absorben en sus poros microscópicoslos elementos de la sangre que no son necesariospara cerrar heridas, pero no las plaquetas y pro-teínas, de mayor tamaño que forman el coágulo.

12. CONCLUSIÓN YRECOMENDACIONES

La información técnica detallada por el con-junto de los informes citados en los Anexos I aIX, confirma el carácter ceolítico de las rocas

tobáceas “puzolánicas” de Paganzo en los aflo-ramientos de Agua Blanca, cantera El Toba, ElMédano y El Mollar, este último con el valor decontenido ceolítico mas bajo.

Dadas las características químicas y físicaspresentes en estas rocas, capacidad de intercam-bio catiónico, absorción de agua, porosidad ysusceptibilidad magnética, se recomienda:

1.Proceder a la ejecución de un muestreo siste-mático de detalle para determinar las con-diciones estructurales y zonación en lacomposición mineralógica de los mantosde tobas ceolíticas, a fin de poder determi-nar la calidad y aptitud comercial de losdiferentes afloramientos.

2. Proseguir con los estudios de prospección geo-lógica y minera en toda la cuenca dePaganzo y en otras cuencas de la Repúbli-ca Argentina, sobre la base de las guías li-tológicas y sedimentológicas definidaspara este tipo de depósito, de acuerdo alinforme de Teruggi y Andreis (1963), sus-tentando la investigación mediante el apo-yo tecnológico de sensores satelitalesASTER y el aporte de especialistas en aná-lisis sedimentológico de cuencas.

3. Realizar ensayos agronómicos a los efectosde determinar la aptitud de uso agrícola deestas tobas ceolíticas, en particular en sue-los de regiones áridas, por su característi-ca de ser hidrofílicas y contribuir a man-tener la humedad del suelo, entre algunasde sus propiedades más destacadas.

4. De acuerdo con el informe de EPA,1999, don-de se menciona la utilización de ceolitaspara remover cesio y estroncio radiactivosde aguas residuales dada su condición deser impermeables hasta niveles altos de ra-diación, se recomienda su ensayo con estefin, para descontaminar aguas de napaspara consumo, con presencia de ionesradiactivos.

Anexo I

ANÁLISIS PETROGRÁFICO Y MINERALÓGICO

Lic. Ana E. PrieriDelegación La Rioja- SEGEMAR

paralela; en algunos sectores se observaestratificación diagonal producida por corrientes.

Intercaladas en el paquete sedimentario seencuentran concreciones redondeadas de sílicede tipo opalino, nunca mayores de pocos cm, deorigen postdeposicional.

Descripción microscópica: un corte fuerealizado en una zona silicificada, en la que sehan perdido mayormente los rasgos piroclásticos:clastos de cuarzo y escasa plagioclasa, en unamatrix de sílice microgranular, clorita y grumosde carbonato. Abundantes óxidos de hierro.

Clasificación: Toba ácida

Sitio: Agua Blanca

Roca de grano fino y estructura masiva, sinrasgos de estratificación en la roca de mano,coherente pero relativamente liviana.

Descripción microscópica: texturapiroclástica, con porcentajes equivalentes demateriales cristalinos y vítreos.

Fracción cristalina: fragmentos angulosos decuarzo y escasa plagioclasa; mineral opaco,biotita y hornblenda como accesorios; granos deposible apatita.

Se observan además laminillas de muscovitade posible origen diagenético y aislados granosredondeados de cuarzo con pátinas limoníticas,de origen clástico.

Fracción vítrea: predominante; finas trizasreemplazadas por material micro acriptocristalino apenas polarizante; núcleosaislados de posibles ceolitas.

Se intercalan finos bancos de mayorgranulometría por incremento de la fracción lítica.

Matrix: agregado muy fino con materialarcilloso y grumos de carbonato que actúan comocemento.

Clasificación: Toba ácida vitrocristalina

Nota preliminar: En las siguientesdescripciones de tobas se ha tratado de enumerarlos minerales presentes de acuerdo a un ordende abundancia decreciente. El reducido tamañode los piroclastos y su alteración dificulta sudeterminación, siendo por ejemplo casi imposibledistinguir entre cuarzo y feldespato sin maclar,por lo que se incluye en la generalidad comorocas ácidas.

El nombre de toba en sentido estricto,comprende rocas piroclásticas finas (piropelitas)con una fracción vítrea comprendida entre 0,06y 2 mm, y un porcentaje de clastos cristalinosvariable entre 5 y 50 %. Las tobas con diámetrosmenores de 0,06 mm han sido denominadas porTeruggi et alt. (1978) con el término toba fina ochonita.

En base a análisis químicos realizados asolicitud del Dr. Passarello en el año 1983 parael Plan Tobas Puzzolánicas, y a los estudiospetrográficos y mineralógicos, se ha tratado declasificarlas dentro de los grandes grupos derocas, tomando como referencia los cuadros decomposiciones químicas de rocas de la PetrologíaIgnea y Metamórfica de Turner y Verhoogen. Engeneral se encuentran comprendidas en el grupode las rocas ácidas (dacitas y riodacitas) hastamesosilíceas (traquiandesitas).

Sitio: Cantera de Lirio, sobre Ruta 26, Km 114

Roca compacta, de grano fino y coloraciónpardo amarillento a verdoso claro a blanquecino.Presenta fina laminación planar y en algunossectores, bancos laminares rojizos a unos 3 cmde distancia entre sí, con aumento de gránulosopacos.

La sedimentación se ha producido en unambiente de aguas tranquilas, cuenca continentalde tipo lacustre o palustre, con redeposición queha producido una estratificación con estructura


Sitio: Agua Blanca (bancos más blancos y degrano más fino que la anterior)

Roca de grano más fino y coloración másblanquecina que la muestra anterior; en ésta sepuede observar rasgos de fina estratificación.

Descripción microscópica:Textura: piroclástica fina.Fracción vítrea: predominante. Trizas muy

finas, reemplazadas por grumos de materialarcilloso y posibles ceolitas.

Fracción cristalina: fragmentos pequeños yangulosos de cuarzo. Accesorios: plagioclasa,biotita, hornblenda, granos opacos, posibleapatita.

Clasif icación: Toba fina (chonita)vitrocristalina

Sitio: El Médano

Roca de grano fino, de tono blanquecino alevemente verdoso, muy homogénea; en parte esmasiva, sin rasgos de estratificación. Entre losbancos delgados se eintercala yeso, que varía ensu textura entre fibroso hasta masas transparentes(selenita) en otros sectores.

Descripción microscópica: Texturavitroclástica fina; los fragmentos no superan los0,06 mm.

Fracción vítrea: predominante; trizas vítreascasi no polarizantes (poco desvitrificadas).

Fracción cristalina: fragmentos pequeños yangulosos muy subordinados y aislados en lafracción vítrea. Cuarzo y en menor proporciónplagioclasa, biotita, hornblenda

Clasificación: Toba vítrea fina (chonita)

Sitio: El Mollar

Roca de grano fino, coloración pardo claramás acentuada que en las muestras anteriores;algo friable, se parte en bancos groseramentre

paralelos.Descripción microscópica: textura

piroclástica fina.Fracción vítrea: prácticamente equivalente

a la cristalina.Fracción cristalina: fragmentos de cuarzo

como principal constituyente, acompañado pormás escasa plagioclasa, laminillas de biotita,clorita, escasa hornblenda, magnetita, laminillasdiagenéticas de muscovita.

Contiene una fracción clástica, con cuarzorecubierto por limonitas, en baja proporción.

Clasificación: Toba vitrocristalina

Porcentajes estimativos de las diferentesfracciones, realizadas en varios grano sueltos(la finura del grano impidió realizar un conteomás detallado):

Cantera de Lirio, sobre Ruta 26:Material vátreo a criptocristal ino

(desvitrificación, esmectita, ceolitas?): 70 %.Fragmentos de fenocristales: 20 %Fracción clástica: 10 %

Agua Blanca:Trizas vítreas desvitrificadas: 80 %Fragmentos de fenocristales: 9 %Fracción epiclástica: 10 %Carbonato: 1 %

Río del Yeso:Similar a la cantera de Lirio.

El Médano:Fracción vítrea: 64 %Fracción cristalina: 30 %Fracción clástica: 5 %Carbonato: 1 %

El Mollar:Fracción vítrea: 40 %Fracción cristalina: 30 %Fracción clástica: 30 %


Muestra analizada: Agua Blanca (N° 57510)

Procedimiento: Se desagregó el material (20 gr)y se lavó a través de una serie de tamices, N 120y 230, correspondientes para las fracciones finay muy fina. Se obtuvo así una fracción arenosacompuesta por clastos detríticos y agregadospelíticos.

Determinación al microcopio binocular (10 x)Fracción de arena muy fina (tamiz 230): se de-terminaron los siguientes componentes y sus por-centajes relativos:

Plagioclasa: 50 %Vidrio: 32%

Anexo IIANÁLISIS GRANULOMÉTRICO Y MINERALÓGICO DE UNA

MUESTRA DE TOBA CEOLÍTICA

Lic. Adelma BayarskyLaboratorio Sedimentológico, IGRM- SEGEMAR

Cuarzo: 10 %Fragmentos líticos: 8 %Vestigios de minerales opacos y hornblenda;

agregados pelíticos indeterminados abundantes.

Fracción pelítica: Se observó el material pasantepor el tamiz 230, previamente secado y pesado.Debido al pequeño tamaño de los granos, no pudoidentificarse mineralógicamente esta fracción,por medio del análisis binocular.

La fracción de material clástico arenoso estima-da fue del 0,1 % correspondiendo el porcentajerestante a la fracción pelítica- ceolítica, a ser de-terminada por RX.

Anexo IIIINFORME TÉCNICO SOBRE SUSCEPTIBILIDAD MAGNÉTICA

Dra. María Julia OrgeiraDirectora Adjunta Depto. Geología FCEN UBA

Investigadora Independiente CONICETInstituto de Geofísica D.A.VALENCIO

DEPTO. DE CIENCIAS GEOLÓGICAS DE LA UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES

En el Instituto de Geofísica D. A Valenciodel Depto. De Ciencias Geológicas de la FCENde la Universidad de Buenos Aires, se realiza-ron estudios de susceptibilidad magnética sobredos muestras de rocas ceolíticas procedentes delárea de Patquía en la Provincia de La Rioja, uti-lizando un susceptibilímetro Bartington modelMS2. Se obtuvieron los siguientes resultados:

Muestra de Toba Zeolítica: Agua BlancaX Hf (4700 Hz): 3,001 10-7 m3/KgX Lf (470 Hz): 3,30 10-7 m3/KgFfactor : 9

Muestra de Toba Zeolítica: Cantera LirFer SRL

X Hf (4700 Hz): 3,41 10-7 m3/KgX Lf (470 Hz): 3,66 10-7 m3/KgFfactor : 6,83

Desde el punto de vista magnético los valo-res registrados para ambas muestras indican la pre-sencia de minerales magnéticos (ferrimagnéticosen muy baja concentración y/ó paramagnéticos)

El Ffactor, indice de presencia de partícu-las de magnetita superparamagnética (menores a30 x 10-9 m) es relativamente alto. Estudios máscompletos coadyuvarán a determinar la natura-leza y tamaño de partícula de los minerales mag-néticos constituyentes de las rocas estudiadas.

Anexo IVDETERMINACIÓN DE DENSIDAD, POROSIDAD Y ABSORCIÓN DE

AGUA SOBRE DOS MUESTRAS DE ROCAS CEOLÍTICAS

Lic. Alfredo R. SanguinettiA/C Laboratorio Químico Logística IGRM - SEGEMAR

Muestras N° 57504 y N° 57508

Determinación de densidad de la partícula (den-sidad verdadera) mediante la utilización de unpicnómetro comparador de aire, modelo Beckman930.� ��

��

��-��)�)�.� )�)� ��

��&/��'�

��0��/��

��&/��'�

��0��/�

Determinación de la densidad aparenteDeterminado por compactación del material pe-sado previamente, midiendo el volumen en pro-beta luego de sucesivos golpeteos del fondo dela misma, sobre una superficie plana y no acu-sándose una diferencia del volumen medido,mayor a 0,5 cm en un volumen de muestra finalde aproximadamente 30 cm.

��

��&/��

-��)�)��*� ��

0��/��

PorosidadLa porosidad de las muestras es calculada a par-tir de los datos anteriores, definiéndose como:

Porosidad (E) = densidad partícula - densidad aparente Densidad partícula

En todos los casos se trabajó con el materialdesagregado, pasante malla 100 y tal como llegó allaboratorio en cuanto a la humedad retenida.

Ensayo de Absorción de AguaLas muestras, previamente calentadas a 100 °C du-rante cuatro horas y luego pesadas, se analizaron enfunción del tiempo de exposición, en un ambientecerrado, saturado de vapor de agua, a una tempera-tura media de 20° ± 2° C.

��

� ��)�)�1� ��

Observación: los resultados obtenidos en esteensayo coinciden con los datos presentados en lareferencia bibliográfica de Canosa, Vasconcelos yDuque, (XXVII Congresso Interamericano deEngenharia Sanitaria, Porto Alegre, Brasil, Diciem-bre 2000), en donde se reportan datos de densidadde partícula de 2120 kg/m3 y de densidad aparentede 1020 kg/m3 con una porosidad de 0,51.

2��*��)��3�� 3�)��

� �

/��

/��

��/*��)4�� 5� ��

��

��

��

��#� ��

��

�#��

��

�� #� ��

��#� ��

��

�� !��"

�

��

�

��

��#

��

�#��

��#

��

��#��

��

�

�

��

��

��

��

� ��

��#��$�!��

%��&��

��

/��

/��

Anexo VINFORME DE DIFRACCIÓN DE RAYOS X

Lic. Diego Puciarelli y Lic. Mariana ConstanteCIGA

Instituto de Tecnología Minera - SEGEMAR

Material recibido: Resultados obtenidos:Identificación

Cliente Identificación

CIGA Trabajos Realizados

57504 1217-0002 57508 1217-0003 57519 1217-0005

Difracción de Rayos X

Fecha de recepción: 2004-03-08

Metodología utilizada:Difracción de rayos X. Se obtuvierondifractogramas a partir de preparaciones “noorientadas” de la muestra global utilizándose undifractómetro Philips modelo X´Pert MPD conrango de barrido 2? entre 2º y 70º a una velocidadde 2º/min.

�� '��

��6��

�

�� )�� &��*��7��)��

�� !� 8��

�� )�� *��)��9��)��*��

��6��

�

�� )�� &��*��7��)��

�� )�� *��)��9��)��*��

�� !� 8��))��

��#��6��

�

�� )�� &��*��7��)��

�� )�� *��)��9��)��*��

�� !� 8��

Anexo VIDETERMINACIÓN DE DENSIDAD APARENTE

Tec. Marcelo KadenerCIGA


(��'��"�� (��'��"��()��

�� #��6��

�� #��6��

�� #��6��

�� #��6��

��#� #��6��

�

-1"�:-�-�%1�;��$��<�/6��!�-:=��-1�>1��%�� ?�;�%� %�1-:��-1�

��1-:!:�"1��:"!1%�1@��

#��6�� A��

#��6�� A�� #�

#��6�� A��

Material recibido:

Tres bolsas conteniendo cada una de ellas unamuestra consistente en cuatro piezas de forma cúbica,identificadas según:


Metodología utilizada:

El análisis solici tado en las muestrasidentificadas como 958-00001, 958-00003 y 958-00005 fue realizado mediante picnómetrogaseoso dotado de un procesador y un registradorautomático de datos.

Se efectuaron dos determinaciones sobre cadamuestra, promediándose los resultadosobtenidos.Las condiciones del ensayo fueron las siguientes:

a. Gas utilizado: Helio de ultra pureza (U.A.P.)b. Temperatura del ambiente de trabajo: 20,0 °C

± 0,5 °Cc. Temperatura de la celda de medición del

equipo: 30,1 °C ± 0,5 °Cd. Cantidad de mediciones en cada

determinación: 10

Resultados obtenidos:

NOTA:1 Kg x m-3 = 1 x10-3 g x cm-3 = 1 x 10-3 Kg x dm-3

Anexo VIIDETERMINACIÓN DE ÍNDICE DE BLANCURA Y DETERMINACIÓN

DE As, Pb, Cd Y Zn MEDIANTE ANÁLISIS QUÍMICO

Lic. Patricia ClaramuntLaboratorio Químico

Ing. Fernando KalimanCIDEMAT


Material recibido: Cinco muestras Para la calibración del instrumento, se utilizó elsiguiente patrón de referencia: blanco de MgOcertif icado por Minolta Co. Ltd. Japan(Calibration Plate N°18971035).

Performance del instrumento: el estudio derepetibilidad sobre 30 mediciones del patrón dereferencia, en intervalos de 10 s, indica que paralas lecturas de reflectancia espectral, el desvíoestándar muestral máximo es menor a 0,05%.

[1] Se define índice de blancura Tappi (Tappibrightness) al factor de reflectancia difusa deuna muestra para la luz azul, de longitud de ondade 457 nm, bajo condiciones espectralesdefinidas.


Análisis químico:

��*��

��##��+%,�-��

��

��#��6��

�.�/0��

��/�1��

��2��+�&$&,�

3��+�&$&,�

��+�&$&,�

��+�&$&,�

��#��6�� 4�� 4�� #��6�� 1� 4�� 4�� 0��#��6�� 4�� 4�� 5��#��6�� .� 4�� 4�� 5��#��6�� 0� 4�� 4�� 5�

:)��9�&�&�'��&�� :)��9�&�&�'��!:=��

�� #��6��

�� #��6��

�� #��6��

�� #��6��

��#� #��6��



Análisis químico: se llevó a cabo por la siguientetécnica analítica: Digestión multiácida por hornoa microondas, sistema cerrado, y posteriordeterminación de arsénico, plomo, cadmio y cincpor espectrometría de emisión atómica porplasma inductivo.

Determinación índice de blancura Tappi:

1. Preparación de probetas: a partir de la muestrarecibida se fabricaron tres probetas deacuerdo al procedimiento descripto en elApéndice A de Métodos de Ensayos OficialesTAPPI T534 y T646 para la preparación deprobetas de polvo compactadas para lamedición de la blancura y el color.

2. Se determinó el índice de blancura Tappi [1],según norma TAPPI T534 pm-92,promediándose los resultados sobre tresmediciones. Se empleó como instrumento unespectrofotómetro Minolta CM-3600d,provisto de una esfera integradora, la cualpermite condiciones de iluminación difusay observación perpendicular (d/0°).

Índice de blancura Tappi:

Anexo VIIIENSAYOS DE ABSORCIÓN DE AGUA Y SALES SOLUBLES

Lic. Mariana ConstanteCIGA

Enrique Lavia, Sergio Galletti, Gabriela GauLaboratorio Químico


�� +�1��6��1,�

��+�1��6��0,�

��5�+�1��6��,�

��3��

!��

��9�� #�

��+�1��6��,� ��5�+�1��6��,��#��

+!��,�3��#��7�

+&��,�%�#��7

3��#��7�+&��,�

%�#��7�

�� #��

�� #� �� #�

�� #�

�� #�#�

�� #��

��

��

#�� #�� #�

��#� �� #��

B �/�)��)��/�)�&�'�� 8�)��*� ��9 ��/��)��/�� C��9 ��/��)��/�� #�

:)��9�&�&�'��!��

:)��9�&�&�'��!:=��

� �3�D��%��8�)��

�� 1��6�� &�'��*��/��

�� 1��6��1� -�9 �&&�'��)�� C��EF��G��)��3��

�� 1��6��0� -�9 �&&�'��)�� C��EF��G��)��3��F�� &�'��*��/��

�� 1��6�� G��H4/�&�F��3�� &�'��&��& .��& �/��6��/*��

��5� �1��6�� -�9 �&&�'��)�� C��EF��G��)��3��F��3�� &�'��)��&��& .��& �/��6��/*��

Material recibido: Análisis químico. Determinación de elementosmayoritarios:



Análisis químico: Determinación de elementosmayoritarios: Fluorescencia de Rayos X dispersivoen longitud de onda, empleando como método depreparación de muestras la fusión automática contetraborato de litio como fundente y utilizandomateriales de referencia certificados para sucalibración y validación.

Determinación de sales solubles: lixiviación acuosade la muestra en relación (100:250 sólido:líquido),filtración por filtros de 45 µm de diámetro.Determinación final por gravimetría.

Determinación de cloruros y sulfatos:cromatografía iónica.

Absorción de agua: las muestras fueron secadas enestufa a 105°C hasta que el peso de las mismas ensucesivas pesadas fue constante (aproximadamente48 horas). Se sumergieron las muestras en agua atemperatura ambiental y se tomó el peso a diferentestiempos hasta que no se notó más variación(incremento).

Resultados obtenidos:Determinación de sales solubles, cloruros ysulfatos:

��+&$��&,��

+�1��6��,��

��

��

��

!�� #�

��

$��

"��

��

��

��

!��!�� #�#��

�

�

��

��

��

��

� �� #� ��#

��#��8��+!��,

��

��"��&

��#��

��+%,

��6��

��6��

Absorción de agua:

Trituración pasante malla 200: Muestras 57501(1217-0001) y 57508 (1217-0003) se adjuntan alpresente informe.

Anexo IXCARACTERIZACIÓN TECNOLÓGICA DE MUESTRAS DE CEOLITA

Lic. Ana CeledaCIPROMIN


A.INFORME PARCIAL 1

Material Recibido: Seis muestras de zeolitaidentificadas:

Muestra Nº 1 (02-587/P282)Muestra Nº 2 (02-587/P283)Muestra Nº 3 (02-587/P284)Muestra Nº 4 (02-587/P285)Muestra Nº 5 (02-587/P286)Muestra Nº 6 (02-587/P287)

Fecha de recepción: 19 de septiembre del 2002

Metodología utilizada: Para la caracterizaciónde las muestras se realizaron los siguientes en-sayos:

1. Análisis mineralógico por difracción de Ra-yos X: Se obtuvieron los difractogramas apartir de preparaciones ”no orientadas” (na-turales) de las muestras globales utilizándo-se un X’ Pert MPD con rango de barrido 2qentre 2º y 70º.

2. Determinación de la Capacidad de Inter-cambio catiónica (CIC): Se utilizó una

técnica especial para zeolitas. Una pequeñafracción de muestra se pone en contacto consolución de NH4Cl a temperatura para favo-recer el intercambio, determinándose poste-riormente en esta solución la cantidad deiones desplazados en la muestra. El amonioque se intercambió durante el desplazamien-to de los iones desde la muestra original sedesplaza ahora por contacto de la “NH4-muestra” con una solución de KCl. La pos-terior determinación de NH4 se realiza so-bre la solución de KCl.

La determinación analítica de los cationesintercambiados se llevó a cabo utilizando lasiguiente metodología analítica:

-Espectrometría de obsorción atómica: para ladeterminación de potasio

-Espectrometría de emisión atómica: para el so-dio, Calcio y magnesio

-Espectrometría de absorción molecular para de-terminar Amonio.


1. Análisis mineralógico por difracción de Ra-yos X: La Tabla 1 muestra los resultados ob-tenidos.

��!�/*��/�� '��&��* ��

��#��8��

��#��

��#��

��6��6 �� @��B��6�!� 8��)��*��BB��:��&�.��

I��BBB��

��6��6 �� @��B��6�I�� )��*��BB�� !� 8��BBB��

��6��6 �� @��B��6�!� 8�� )��*��BB��1�/�&��BB��5�/��BBB��

��6��6 �� @��B�� )��*��BB��!� 8�� :��&�.��6��6 �� @��B�� I��6��)��*�� 666666666666666�

��6��6 �� @��B��6�!��&��!� 8��)��*��BB��

:��&�.��%��3�&0��BBB��

��

��

��


2. Determinación de la Capacidad de Inter-cambio catiónica (CIC): Los valores paralos distintos iones intercambiados por cadauna de las muestras, obtenidos de los resul-tados del análisis químico figuran en la Ta-bla 2.

A partir de los datos obtenidos, se calculó la ca-pacidad de intercambio catiónico como la sumade los valores obtenidos para cada uno de losiones analizados que se resumen en la Tabla 3,donde además se incluye la capacidad de inter-cambio de amonio.

Análisis de los resultados obtenidos: De los re-sultados de la Tabla 3 puede verse que las mues-tras para las cuales la diferencia entre lasumatoria de los cationes intercambiados y la de-terminación de amonio es menor son las mues-tras P282 y P285. Esto puede atribuirse a la me-nor contribución de cationes a la solución porparte de las otras impurezas presentes en cadauna de las muestras. Por esta información puedeasumirse que se trata de muestras con mayor con-tenido de zeolita del tipo clinoptinolita. Esta in-formación coincide con los datos de difracciónde rayos X que figuran en la Tabla 1.

B. INFORME PARCIAL 2

Análisis adicionales sobre las muestras 1,4 y 5

1. Análisis químico completo de las muestras1 y 4: Se realizó el análisis químico completode las muestras 1 y 4.

2. Intercambio de metales pesados:intercambio de Pb++: Una pequeñafracción de muestra se pone en contacto consolución de PbNO3 a temperatura parafavorecer el intercambio. El plomo que seintercambió durante el desplazamiento de losiones desde la muestra original se desplazaahora por contacto de la “Pb-muestra” conuna solución de KNO3. La posteriordeterminación de Pb++ se realiza sobre lasolución de KNO3.

3. Observación al microscopio óptico ydeterminación semicuantitativa de losminerales presentes: Se realizó unacuantif icación aproximada de loscomponentes presentes en las muestras 1 y4 por observación por estimación visualsobre productos gruesos (de mayor dureza)

��1��!�� &�/3��)��+�� $&,�

�� 9� �� &� �:�

;�31�1� ��

31�0� �� #��

31�� #��

31�� #� ��

31�.� �� ##� �� #��

31�� #� ��

��0�!��C��/�� &�/3��)��*� ��/�� (�+�� $&,��

�� -��"��

-��"��:��

��6��:��

��

�� #��

�� #��

��

�� #��

�� #��


y finos (más blandos), obtenidos pormolienda manual selectiva.

4. Absorción de agua: Se determinó la cantidad de agua que pueden

retener las muestras 1,4 y 5. Los ensayos serealizaron sobre 100 g de mineral congranulometría comprendida entre #4 y #6.

5. Observación al microscopio electrónico: Se realizó la observación al microscopio

electrónico de las muestras 1 y 4.

RESULTADOS OBTENIDOS:

1. Análisis químico completo de las muestras1 y 4: Los resultados obtenidos fueron:

4. Absorción de agua: Los valores de aguaabsorbidos por 100 gramos de cada una delas muestras fueron:

��G��H4/�&��)��/�� C��&$��&��

��

��

��

��

��

��

!��

��

"�� #�� #��

$��

��

( )�)��*� �&��&��&�'��

,!�

�� #��

%��&�'��

2. Observación al microscopio óptico ydeterminación semicuantitativa de losminerales presentes: Los valores estimados parala composición mineralógica de las muestras son:

��?�� )�� &�/3��)�� 3J��

�� $&�3�;1�

��

��

��.��!�/*��&�'��/�� '��&��/�&��.��%��#�� !��*��

!� 8��

?�) ��/� 9��

��)��*��

K��

I�� 6� ��

:�� B� 6�

��

3. Intercambio de metales pesados / inter-cambio de Pb++: Los valores de Pb++

intercambiado por las muestras fueron:

��3�� &�'��)��2�� &��+&,�

�� A��

�� A��

�� A��

5. Observación al microscopio electrónico: Seadjuntan las fotos obtenidas de las muestras 1 y 4.

Conclusiones:De los resultados presentados en este informe ydel anterior 02-P115, puede concluirse que lasmuestras 1, 4 y 5 pueden corresponderse conmantos o depósitos de mejor calidad de los 6muestreados.Por las característ icas, las muestras secorresponden con lo esperable para una tufazeolítica.

C. INFORME FINAL

Aplicaciones más difundidas para las ceolitasdel tipo clinoptinolita-heulandita estudiadas

1. Tratamiento de agua y aguas residuales in-dustriales

En general, las zeolitas del grupo de laclinoptinolita han mostrado su utilidad en la re-moción de amonio. La adsorción de amonio escaracterística para este tipo de zeolitas.

El uso de estas muestras tendrá, comparati-vamente con otras más puras o sintéticas, menoreficiencia (por gramo) para remover amonio. Dehecho, en el ensayo realizado para determinar laCIC de las muestras se usa el catión amonio paradesplazar los cationes intercambiables naturalespresentes en las muestras. No obstante, por estacapacidad de adsorber amonio estas muestras pue-den ser aprovechadas en la producción de camapara mascotas ya que además de absorber el lí-quido, por la adsorción del amonio, la cama semantendrá desodorizada por más tiempo.

2. Remoción de metales pesado

Estudios realizados con zeolita A sintética


confirman su utilidad en la remoción de cationespesados de distinto tipo de soluciones. El uso dezeolitas naturales debe ser adecuado para el mis-mo uso. La remoción de plomo, zinc, cadmio ycobre de aguas de minas y efluentes de otros orí-genes ha sido estudiado usando zeolitas del mis-mo tipo que las evaluadas en este estudio.

El uso de estas muestras requerirá de unestudio más profundo teniendo las característi-cas particulares del efluente donde se quieranusar, debido a la posibilidad de hidrólisis de loscationes pesados en función del cambio de pHde las soluciones durante el proceso.

El ensayo preliminar de adsorción de plomorealizado, confirma que por la clinoptinolita-heulandita presente en estas muestras, pueden serutilizadas en su estado natural para retener di-cho catión. Es de suponer que también lo haráncon otros cationes mencionados.

El uso de estas muestras tendrá, comparati-vamente con otras más puras o sintéticas, me-nor eficiencia (por gramo).

3. Remoción de cesio

El uso de zeolitas en la inmobilización deelementos radiactivos implica intercambiocatiónico por el Cs de la solución. La inmovili-zación del Cs procede durante la calcinación dela zeolita que adsorbió el catión por intercambioa temperaturas > de 10000C, donde, dependien-do de la concentración de Cs en la zeolita varíala cantidad de fases cristalinas, vítreas y fasesportadoras de Cs: polucita (CsAlSi2O6) ó una faseortorómbica con una composición CsAlSi5O12.

El uso de estas muestras tendrá comparati-vamente con otras más puras o sintéticas, me-

nor eficiencia (por gramo). La presencia de dis-tinto tipo de impurezas condicionará la compo-sición de las fases vítreas y cristalinas que pue-dan formarse durante la calcinación y por lo tan-to pueden variar el grado de “inmovilización” delcatión frente a procesos de elución en distintascondiciones de medios ácidos.

4. Remoción de aniones y compuestos orgánicos

La uti l ización de zeoli tas del grupoclinoptinolita-heulandita requiere de una modi-ficación de las características de la superficieexterna de la misma. Dicha modificación se rea-liza utilizando aminas cuaternarias de cadenalarga (p.ej . : hexadecil tr imeti lamonio =HDTMA), porque el tamaño de sus moléculas eslo suficientemente grande para poder entrar porlos canales internos de la zeolita y por lo tantose adsorbe cuantitativamente sobre la superficieexterna. Como resultado de esa adsorción la su-perficie de la zeolita pasa de negativa a positiva,y es por ello que tales materiales se comportancomo adsorbentes de aniones (AsO4

3-, MnO4-,

CrO42-, SeO4

2-) de cursos de aguas.La posibilidad de adsorber benceno, tolueno

y xileno y otros derivados del petróleo en casode derrames está asociada a la posibilidad de que,manejando los parámetros de la adsorción, elHDTMA se adsorba como una bicapa, otorgán-dole a la zeoli ta una “capa” de carácterorganofílico en la cual, compuestos orgánicoscomo los mencionados quedan adsorbidos.

El uso de estas muestras en esta aplicaciónes factible, pero tendrá comparativamente conotras más puras o sintéticas, menor eficiencia(por gramo) tanto durante el proceso de modifi-

Imagén MEB de ceolitas de la muestra 1 Imagén MEB de ceolitas de la muestra 4


cación superficial como en el de adsorciónaniónica.

5. Cultivos zeoponicos

En este tipo de cultivos, las plantas crecensobre un sustrato de zeolita natural que ha sido“cargada” con nitrógeno, potasio, fósforo y otrosmicronutrientes. Los cultivos zeopónicos permi-ten abastecer todo tipo de verduras durante todoel año, en todas partes del mundo. La NASA de-sarrolló una mezcla de clinoptinolita-apatita (sin-tética) en la cual, el calcio que se solubiliza dela apatita es adsorbido por intercambio catiónicopor la clinoptinolita. Como el calcio es removi-do de la solución, más apatita se solubilizará parareponer esta concentración, la que será nueva-mente intercambiada por la zeolita que, de estamanera, produce la destrucción de la estructurade la apatita con el subsecuente pasaje a solu-ción del fósforo que estará disponible para serabsorbido por las plantas.

El uso de estas muestras tendrá comparati-vamente con otras más puras o sintéticas, me-nor eficiencia (por gramo), pero debe evaluarsesi las impurezas presentes puede cambiar lascondiciones “del suelo zeopónico” ( en lo querespecta a la liberación y aporte de sodio y cal-cio) y su influencia sobre los nutrientes ymicronutrientes con los que se “carga” el “sue-lo”) siendo necesario evaluar de que manerapueden influir en el crecimiento de la planta.

6. Mejorador de suelos dedicados a la agri-cultura

La adición de clinoptinolita a un suelo ayudaa regular la liberación del nitrógeno aportado porlos fertilizantes dosificados en suelos, evitandoque excesiva cantidad de agua lo arrastre y no seadebidamente aprovechado por las plantas.

Por las características de las muestras estu-diadas, estas pueden evaluarse en ensayos ma-ceta específicos para verificar el beneficio de suuso sobre el crecimiento de distintos cultivos ensuelos que tienen problemas de alto drenaje deagua. Las muestras con yeso como impureza, pre-sentarían un efecto adicional que es el aporte decalcio al suelo que también influirá sobre el cre-cimiento de las plantas.

7. Productos farmacéuticos y veterinarios

La utilización de zeolitas en este tipo de pro-ductos ha mostrado mejorar los procesos de ci-catrización, posiblemente como consecuencia delpoder deshidratante y como adsorbente desecreciones que pueden conducir a infecciones.

Clinoptinolitas intercambiadas con Zn2+ pue-den utilizarse en la formulación de antisépticosde amplio espectro. La capacidad reguladora(como buffer) de la clinoptinolita, en el sistemadigestivo de animales fue la base para ser usadaen la formulación de antiácidos de consumo hu-mano. En Cuba se han desarrollado productospara el tratamiento de las diarreas, infeccionesvaginales, alto colesterol etc.

El uso de estas muestras en estas aplicacio-nes será muy limitado comparativamente conotras de alta pureza.

8. Alimentos balanceados para animales

Es común la adición de 3-10% declinoptinolita en la alimentación de pollos, chan-chos, vacas, ovejas y conejos. Se han obtenidoincrementos en las tasas de crecimiento del or-den del 10 a 20% conjuntamente con una dismi-nución de la tasa de mortalidad. Los mecanis-mos de la acción de la zeolita en el tractogastrointestinal de los animales no es totalmenteconocido, pero se sabe que algunas zeolitas hanmostrado ser efectivas en al adsorción demicotoxinas que pueden contaminar las racionesalimenticias.

El uso de estas muestras en esta aplicaciónpuede ser una alternativa interesante y debieraverificarse si se adecuan con las especificacio-nes comerciales para la compra impuestas pordistintos consumidores. En especial, verificar lapresencia de otro tipo de impurezas que no seadmiten habitualmente en aditivos para alimen-tos de consumo animal (p.ej.: As, elementos pe-sados).

9. Desodorizantes

Zeolitas del grupo clinoptinolita se utilizanen la fabricación de productos desodorizantes deambientes, baños, refrigeradores y tachos de ba-sura. La clinoptinolita ha sido probada ademásen la desodorización de zapatos y en la conser-


vación de cadáveres etc. Los mecanismos por loscuales se adsorben aminas, mercaptanos y otroscompuesto formadores de olores es desconocidotodavía.

Dada la forma en que se presentan estos pro-ductos desodorizantes, estas muestras pueden te-ner una buena posibilidad de aplicación en la for-mulación de productos, menos eficientes que losque utilizan zeolitas naturales más puras o sin-téticas, por lo cual, para lograr el mismo efectodesodorante, el “tamaño” del producto debieraser un poco más grande.

10. Manufactura de materiales de construcción

Dada la actividad puzolánica de laclinoptinolita, esta puede ser utilizada en la pre-paración de cementos y ligantes cementíceos concaracteríst icas part iculares. La actividadpuzolánica es mayor cuanto mayor sea el conte-nido de zeoli ta. Para muestras r icas enclinoptinolita, los agregados óptimos están en elorden del 10-15%.

El agregado de tufas zeolíticas en reempla-zo de cierto porcentaje de la escoria ó en reem-plazo de cierto porcentaje del cemento en la pro-ducción de cemento escoria, muestra incremen-tos en la resistencia del concreto que se logracon dichos cementos. Existen otras posibles apli-caciones de zeolitas en la producción de bloquesde construcción livianos.

Se recomienda evaluar las posibilidades deestas muestras en estas aplicaciones decontinuarse con los estudios de exploración ycubicación de reservas de estos depósitos.

11. Separación de gases

Si bien las zeoli tas del grupo de laclinoptinolita-heulandita tienen propiedadesadsortivas para gases como el CO

2, la misma es

mucho menor que la de zeoli tas como lachabacita y la filipsita. Los mejores resultadosobtenidos por productos sintéticos se atribuyena la textura de poros homogéneos que puedelograrse.

La resistencia al transporte de CO2 que pre-

sentan los minerales naturales no es tanto res-ponsabilidad de los materiales que impurificanlas muestras naturales sino a la amplia distribu-ción de tamaños de poros (que esta relacionada

con el tamaño de las partículas). En general es-tas aplicaciones se evalúan con materiales natu-rales “enriquecidos” en contenido de zeolita.

En primera instancia, estas muestras no ten-drían perspectivas de uso en esta aplicación.

CONCLUSIONES

Las seis muestras estudiadas son portadorasde zeolita de la serie heulandita-clinoptinolita ypueden considerarse tufas zeolíticas.

Según el análisis de los resultados obteni-dos en los ensayos de caracterización realizados(teniendo en cuenta la CIC determinada con a-monio), la muestra 4 se presenta como la de ma-yor contenido de zeolita.

La muestra 5, con una CIC (determinada conamonio) semejante a la anterior, presenta mayorcontenido de yeso, al igual que la muestra 2.

La presencia de hematita en la muestra 3 po-dría presentar problemas asociados a la lixivia-ción del hierro, limitando su aplicación y es portanto que, a pesar de su ligeramente menor con-tenido de zeolita, se seleccionó para trabajar lamuestra 1.

De continuar con las tareas de exploración yprospección, se sugiere se inicien en las zonasdonde fueron obtenidas las muestras 4, 1 y 5.

Del análisis de las distintas aplicaciones quetienen las zeolitas, las mejores posibilidades deuso de mineral en cantidad, con característicassimilares a las muestras 1,4 y 5 se encuentran enaplicaciones de menores exigencias en cuanto ala pureza p.ej.: productos desodorizantes, nutri-ción animal, cama de mascotas, etc.

En el tratamiento de aguas residuales y aguasconteniendo cationes pesados, la menor eficien-cia frente a las muestras sintéticas, debiera serevaluada por ensayos en cada caso particular y,compensada por un menor costo y hacerlas unproducto competi t ivo y al ternativo a losadsorbentes de tipo sintético.

En principio, aplicaciones como separaciónde gases, catalizadores, productos veterinarios yfarmacéuticos no parecen ser las más adecuadaspara materiales con características semejantes alas de las muestras estudiadas.

La posibilidad de encontrar y cubicar mantosde mayor pureza modificaría este panorama y encualquier estudio posterior de la performance deestas zeolitas será necesario atender el costo delflete desde el sitio de producción al del consumo.


BIBLIOGRAFÍA

Azcuy, C. L. y J. R. Morelli, 1970. Geología de la comarcaPaganzo-Amaná. El Grupo Paganzo: formaciones quelo componen y sus relaciones. Revista de la Asocia-ción Geológica Argentina 25: 411-427.

Bengochea, L., Mas, G., Maiza, P. y Bengochea, J., 1997.Mordenite occurrence in the Mendoza Province, Ar-gentina. Zeolite 97. 5° International Conference onthe Occurrence, Properties and Utilization of Natu-ral Zeolites, Ischia, Napoles, Italia. 63-64.

Bosch, P. y I. Schifter, 1991. La zeolita, una piedra que hier-ve. Ed. La Ciencia desde México. Fondo de CulturaEconómico.

Canosa, E., Vasconcelos, T., y Duque N., 2000. Característi-cas fisico-químicas de las zeolitas como mediofiltrante. XXVII Congresso Interamericano deEngenharia Sanitaria e Ambiental. 3-8 Diciembre2000. Associacao Brasileira de Engenharia Sanitariae Ambiental. Porto Alegre, Brasil

Casanova, M., 1931. Apuntes petrográficos sobre los terre-nos atravesados por los pozos de ComodoroRivadavia y sus alrededores. Contribución PrimerasReuniones Nacionales de Geografía. Boletín Infor-maciones Petroleras, Buenos Aires.

Collela, C., 1999. Natural zeolites in environmentallyfriendly processes and applications in Studies insurface Science and Catalysis, Vol 125. ElsevierScience B.V.

Di Paola, E., 1972. Litología de la sección media del GrupoPaganzo-Amaná y Olta-Malanzán, provincia de LaRioja, República Argentina. Revista de la AsociaciónGeológica Argentina 27: 179-187

Eliminación de metales tóxicos mediante zeolitas naturales.Rodríguez Fuentes, G.¸Rodríguez Iznaga, I. Labora-torio de Ingeniería de Zeolitas. IMRE. Universidadde La Habana, Cuba.

EPA, Environmental Protection Agency, United States, 1999.Zeolita, un adsorbente versátil de contaminantes delaire. Boletín Técnico, 456/F-99-003. www.epa.gov/ttn/catc

Holmes, D., 1990. Industrial Minerals and Rocks. Zeolites.P 1129-1157

Limarino C., Page S., Litvak V., Net L., Caselli A. y GutierrezP., 1998. HOJA GEOLOGICA 3166 – I CHAMICAL,Prov. De La Rioja y San Juan. Boletín N°257. Insti-tuto de Geología y Recursos Minerales ServicioGeológico Minero Argentino. Buenos Aires.

Natural Zeolites for the Third Millenium (2000). Eds.: Colella,C.; Mumpton, F.

Natural Zeolites: Ocurrence, Properties, Applications. Reviewsin Mineralogy and Geochemistry, vol 45, 2001. Eds.:Bish, D.; Ming, D. Mineralogical Society of America.

Ocurrence and Application of Natural Zeolites in Japan.Minato,H. En: Natural Zeolites, Ocurrence, Properties,Uses.1978. Ed.: pergamon Press.

Passarello, J. C., 1983. Evaluación geo-económica y cálculode reservas de afloramientos de toba y tufita:“Agua Blanca”, “El Mollar” y “ElMédano”.Dirección Provincial de Minería. La Rioja.

Informe Inédito.Prieri, A. E., 1982. Estudio petrográfico de rocas tobáceas

en el área de Patquía. Informe Inédito. DelegaciónLa Rioja. Servicio Minero Nacional.

Prieri, A. E., 2003. Estudio petrográfico sobre tobas ceolíticasdel área de Patquía. Informe Inédito, Delegación LaRioja, Servicio Geológico Minero Argentino.

Rivera, A., Farías, T., Lam, A., Ruiz-Salvador de Menorval,L. C., Rodriguez Fuentes, G y Altshuler, E. Zeoliticmaterials with potential pharmaceutical applications.Laboratorio de Ingeniería de zeolitas, IMRE-Facul-tad de Física, Universidad de La Habana. Cuba

Saal, A. E., Toselli, A. J. y Rossi de Toselli, J.N., 1996. Gra-nitoides y rocas básicas de la sierra de Paganzo. EnGeología del Sistema de Famatina, editado porHerausgegeben, V, Aceñolaza F.G., Miller, H. YToselli A. Munchner Geologische Hefle A.19: 199 -210

Schalamuk, I y L. Botto, 2004. Las zeolitas como aprove-chamiento de nuevos materiales. Actividad Minera.N° 61. Año XIV.

Sheppard, R.A. and G. J. Simandl, 1999. Closed-basinzeolites, in Selected British Columbia MineralDeposits Profiles, Volume 3: p 23-26. British Co-lumbia Ministry of Energy and Mines.

Teruggi, M. E. y R. R. Andreis, 1963. Revisión de laszeolitas con especial referencia a su importanciasedimentológica. Revista de la Asociación Geoló-gica Argentina. XVIII, N° 1-2: 73-95

Turner, J.C.,1964. Descripción geológica de la Hoja 15c,Vinchina. Prov. De La Rioja. Boletín DirecciónNacional de Geología y Minería 100. Buenos Ai-res.

Use of Organozeolites for the Removal of OrganicContaminants from Water. Cadena, F.; Cazares E. Ci-vil Engineering Department, New Mexico StateUniversity, USA.

Zeolites: take off for the tuff guys?. Clarke, G. IndustrialMinerals, 1980, February, 21-38.

14. AGRADECIMIENTOS

Los autores agradecen particularmente al Se-ñor Ricardo Bestani por su asistencia en las ta-reas de campo y al señor Pedro Agüero puesterode la localidad de Vinchinita, por su guía hastalos afloramientos de Aguas Blancas.

A la Dra. María Julia Orgeira, investigado-ra del Laboratorio de Paleomagnetismo “DanielValencio” de la Facultad de Ciencias Exactas yNaturales de la Universidad de Buenos Aires, porlos análisis de susceptibilidad magnética.

Al Lic Daniel Jerez, su contribución en larealización del gráfico y tablas del Anexo IV

Finalmente, se dedica el presente trabajo a lamemoria del Ing. Oscar Saturnino Fernández,por haber sido motivador de esta investigación ypionero en el uso de las ceolitas naturales argen-tinas.

juhujd

Documents

POTENCIAL GEOLÓGICO-MINERO DE CEOLITAS SEDIMENTARIAS …