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PEGMATITAS
MATERIA:MINERALES INDUSTRIALES
Dra. Liliana N. Castro
Las pegmatitas son el resultado de la cristalización final de magmas en un ambiente rico en volátiles, que favorece la migración iónica, y permite la formación de cristales de gran tamaño, que en ocasiones pueden llegar a alcanzar varios m3.
Presentan una gran variabilidad composicional, que está en función del tipo de roca (normalmente plutónica) con la que están relacionadas genéticamente. Las más frecuentes son de composición granítica, asociadas a granitos y granitos alcalinos.
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•Variada mineralogía
•Gran tamaño yperfección de sus
cristales
•Fábrica extremadamente heterogénea de sus asociaciones minerales
•Compleja geoquímica
CARACTERISTICAS DISTINTIVAS
DISTRIBUCIÓN REGIONAL DE LAS PEGMATITASGRANÍTICAS EN LA ARGENTINA (Galliski, 1996)
•La mayoría se encuentran distribuidas en las SierrasPampeanas (SP) .
• El resto, inferior al 5%, está contenido en elbasamento cristalino del Macizo Nordpatagónico.
Mayoritarios
Cuarzo
Feldespato
Mica
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Minoritarios Hasta 300 especies mineralógicas descriptas en un solo macizo pegmatítico.
casiterita
Fluorita
Espodumeno Uraninita
Turmalina
Berilo Apatita
Circón Flogopita
Topacio
Lepidolita
Corindón
Monacita
Pueden tener interés económico, debido a sus posibles altos contenidos en minerales tipo gema (esmeraldas, aguamarinas, topacios, rubíes...), y minerales con contenidos en elementos raros (Li, U, Th, Tierras Raras) y otros (Sn, W, F).
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En Argentina se explotan por cuarzo, feldespato para la producción de cerámica, y los de mica para el aislamiento eléctrico.
Suelen mostrar zonaciones composicionales y texturales. Desde un borde aplítico de grano muy finos a grano muy grueso en el núcleo:
Se pueden diferenciar dos tipos de pegmatitas:
Pegmatitas simples.
Pegmatitas complejas
Características de las pegmatitas simples:
• Ausencia de zonas minerales.
• Estructura interna homogénea.
• Su interés radicaen la obtención de feldespatos,micas y cuarzo.
Características de las pegmatitas complejas:• Son importantes desde el punto de vista económico.• Son menos frecuentes.• Existe una abundancia deminerales exóticos.
Pared: Cuarzo, Feldespato, turmalina, con textura aplítica
Borde: Cuarzo Feldespato, berilo. Muscovita, lepidolita, con textura granosa mediana a gruesa
Intermedia: Cuarzo, Feldespato Columbita, tantalita, monacita, espodumeno, casiterita . turmalina, apatito, fluorita, lepidolita, berilo, topacio, corindón, casiterita, uraninita, torbernita, granate
Núcleo: Principalmente Cuarzo y muscovita
Pared
Intermedia
Núcleo
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El agrupamiento y la distribución geográfica de las diferentes poblaciones de pegmatitas graníticas hapermitido definir en Argentina
•5 distritos de pegmatitas de clase muscovita
• 12 distritos de clase elementos raros.
CUARZOSilice, arenas siliceas, silicio metálico
Constituye el 95 % de la corteza terrestre en forma simples o combinadas (alumino silicatos) . Muchas arenas rocas y arcillas están formadas por sílice cristalinaPuede hallarse en rocas ígneas, metamórfica o sedimentarias.Mayormente se explota de pegmatitas
Variedades: cuarzo:
• Cristal de roca• Amatista• Citrino• Rosado• Ahumado• Lechoso• Rutilado• Aventurina• Ojo de tigre
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Variedades criptocristalinas:agata, calcedonia ,cornalita
Amorfo: ópalo
Rocas sedimentarias químicas silíceasde grano fino (95% de SiO )
(chert nodular)chert ferruginoso
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Usos:
*En cerámicas regula la plasticidad de la pasta, resistencia al choque térmico, mecánica y química.
En porcelanas de uso eléctrico, electrónico, dental, químico.
*Abrasivos: Para pulido, limpieza de frentes, componentes de jabones y limpiadores (tripoli)
*Plástico, pinturas adhesivos, cementos: Como carga
*Como fibra de vidrio
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Usos:
*En la fabricación de vidrio plano, químico, oftálmico, para instrumental, color, etc.
*En concretos (arena y grava y microsílice)
*Carburo de silicio (abrasivos y refractarios)*En electrónica cristal de cuarzo piezoeléctrico (controladores de frecuencia, transmisores, relojes, generadores ultrasónicos)
*Fibra óptica (iluminación y comunicaciones)
Usos:
•*Filtración de techos
•*Filtración por gravedad para agua para consumo
•Fracturación hidráulica de pozos petrolíferos
•Silicio grado metalúrgico: para aleaciones
•Moldeado para la industria siderúrgica (arenas silíceas)
• Reciclado: ninguno• Sustitutos: El ferrosilicio puede ser
reemplazado por varios metales y • aleaciones, como aluminio y silicomanganeso en
muchas aplicaciones.
• La sílice es un material muy común de encontrar en muchos países.
• Gran parte de la producción es para consumo interno.
• Salud y Seguridad: La inhalación de las partículas provoca la depositación en las vías respiratorias. El cuerpo humano no es capaz de
• degradar sílice por ninguna vía metabólica. Enfermedad: silicosis, efectos cancerígenos.
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Paises productores de silicio metálico y ferrosilicio
China
Estados Unidos
Noruega
Canadá
Rusia
Otros paises Paises productores de arena silícea
Estados Unidos
Paises Bajos
Austria, Francia
Alemania
Otro paises
Abrasivos manufacturados:Carburo de silicio China
USA
Noruega
India
Brasil
Venezuela
Alemania
Francia
Argentina, India
00001.840MISIONESCRISTAL DE ROCA
1.0001.000000MENDOZA
00003.680MISIONESAGATA
00003.680MISIONESAMATISTA
0
50.000
100.000
150.000
200.000
t
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Producción nacional de cuarzo
CORDOBA MENDOZA RIO NEGRO SAN JUAN SAN LUIS
0
100.000
200.000
300.000
400.000500.000
600.000
700.000
t
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Producción de arena silicea
BUENOS AIRES CHUBUT ENTRE RIOS JUJUY
MENDOZA RIO NEGRO SAN LUIS
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FELDESPATO• Muy abundante • (60% de la corteza
terrestre).
– Son los aluminosilicatos de composición potásica, sódica o cálcica.
• Potásicos: ortosa y microclino
• Calcosódicos: serie de plagioclasas
• Báricos (más raros)
FELDESPATO
• Son constituyentes principales de rocas ígneas
• graníticas, en ciertas rocas sedimentarias y
• metamórficas como gneisses, pero se explotan esencialmente en pegmatitas.
Estructura de demandaFeldespato en bruto
Molienda17%
Pintura2%
Otros36%
Vidrio11%
Cerámica34%
Estructura de demandaFeldespato molido
Cerámica58%
Vidrio27%
Electroint.8%
Otros7%
Estructura de la demanda
El feldespato que venden las empresas mineras que comercializan un producto de mayor valor es el producto molido
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Usos:
• En la industria del vidrio, da mayor dureza y durabilidad y mejora la resistencia y disminuye la corrosión química.
• En la industria de la cerámica actúa como fundente.
• Como lubricante en pinturas y plásticos,
• En fertilizantes
• Como abrasivos en jabones y componentes de limpieza.
FELDESPATO
• Reciclado: Insignificante
• Sustitutos: Para usos de acabado por mezclas de feldespato- sílice,
• arcillas, talco, pirofilita, espodumeno. La sienita nefelínica puede ser
• otra alternativa.
Las reservas identificadas e hipotéticas son suficientes para cubrir la demanda.
Existen muchos datos sobre feldespatos en granitos, pegmatitas, arenas
feldespáticas no compilados.
Las evidencias geológicas indican amplias reservas
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• La demanda está relacionada con el comportamiento en la producción
• de vidrio y cerámica
0
20.00040.00060.00080.000
100.000120.000140.000
t
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Producción nacional de feldespato
CORDOBA LA RIOJA MENDOZA SAN JUAN SAN LUIS
0 1000 2000 3000 4000 5000 x 103 T
Producción de feldespatos 2011
Italia Turquía China Francia Corea
Tailandia Japón España USA Polonia
Iran Arabia Saudita Malasia Republica checa Mexico
India Portugal Argentina Egipto Venezuela
Brasil Alemania Sud Africa Otros paises
MICA
Grupo de minerales con exfoliación basal perfecta que hace que se separen en hojas delgadas y algo elásticas.
Son silicatos complejos de aluminio cuyo color varía con arreglo a su composición.
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Las micas más importantes son
• Moscovita,(mica blanca con K y Al) en capas delgadas y translúcidas
• Flogopita (K, Mg y Al) es perlada o vítrea en bloques gruesos, de color pardo amarillento, verde o blanco.
•
Las micas más importantes son
• Lepidolita (con K, Li, Al) de color lila o rosa
• Biotita (con K,Mg,FeyAl) con fuerte brillo y de color verde oscuro, pardo o negro, aunque en ocasiones puede ser de color amarillo pálido.
Otras:• Zinwaldita (Li, Fe, K, y F)
• Roscoelita (V, Mg; K, Fe)
• Glauconita (Fe, K, Mg) (Sedimentaria marina)
• Vermiculita (Mg, Fe, y Ca)-No se clasifica comercialmente como mica
• Fuschita (Cr)
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Explotación: principalmente en pegmatitas y granitos pegmatíticos
• Usos:• Las micas en hojas (moscovita y flogopita)
Aislantes en la fabricación de aparatos eléctricos, en especial de válvulas electrónicas, tubos de vacío en de televisión y radio, en láseres de helio-neón, en transistores, condensadores.
En mísiles guiados.
Los residuos de mica se usan
Como lubricante mezclándolos con aceites,
Como material ignífugo.
Como filtros ópticos especiales, revestimiento para vidrios sometidos a alta presión por calentamiento de vapor, girómetros, reguladores térmicos placas de instrumentos ópticos y diales para brújulas de navegación.
Mica molida para pigmentos perlados en pinturas, esmaltes.
Usos
• Reciclado: Parcialmente a partir de desechos industriales.
• Sustitutos: La diatomita, vermiculita y perlita como lubricante.
0
2.000
4.000
6.000
8.000
t
2001 2003 2005 2007 2009
Producción nacional de mica
CORDOBA SAN JUAN SAN LUIS
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0
100
Países productores de mica 2010
Rusia Estados Unidos Rep. de Corea
Canadá Brasil Argentina
India Otros países.
– Las pegmatitas
– Constituyen depósitos de elementos de alta tecnología: Ta, Nb, Y, y ETR además de Sn, Bi, Be, Ga, Li, Rb, Cs y metales fisibles U, Th.
– Tradicionalmente también se han explotado por minerales industriales:
– mica en láminas o en escamas – Materiales cerámicos como feldespato y
cuarzo. – Cristales de Cuarzo de grado óptico
– Gemas de gran valor aguamarinas, heliodoros, crisoberilos, morganitas,esmeraldas, topacios y turmalinas.
– Las pegmatitas
– Constituyen depósitos de elementos de alta tecnología: Ta, Nb, Y, y ETR (elementos de tierras raras), además de Sn, Bi, Be, Ga, Li, Rb, Cs y metales fisibles U, Th.
Columbita- tantalita, San Luis
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– Las pegmatitas
– Tradicionalmente también se han explotado por minerales industriales:
– mica en láminas o en escamas – Materiales cerámicos como feldespato y
cuarzo. – Cristales de Cuarzo de grado óptico
– Gemas de gran valor aguamarinas, heliodoros, crisoberilos, morganitas,esmeraldas, topacios y turmalinas.
El berilio es un elemento metálico, frágil. Se le llama berilio por su mineral principal, el berilo, (silicato de berilio y aluminio).
BERILO Be3Al2(SiO3)6.
Sistema : Hexagonal Puede ser blanco o transparente a translúcido. Aguamarina: azul verdoso. Esmeralda verde oscuro. Heliodoro o berilo dorado amarilla de oro claro. Morganita rosado.
Raya: Blanca.Brillo: Vítreo a veces resinoso.Dureza: 7.5 a 8Densidad: 2.7 g/cmQuímica: Contiene 14% BeO, 19% de Al2O3
USOS
•Aleaciones para productos con gran resistencia al calor, a la corrosión, mayor dureza, mayores propiedades aislantes y mejor calidad de fundición.
•Por su resistencia a los campos magnéticos, y su capacidad para no producir chispas y conducir la electricidad. A pequeña escala, un único hilo hecho con componentes de berilio de gran pureza puede transportar cientos de señales electrónicas.
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USOS
•Las aleaciones Cu-Be tiene gran demanda en la industria aerospacial, petróleo y gas, y sistemas de cables submarinos.
•Ventanas de los tubos de rayos X..
•Ordenadores o computadoras
•Láser, televisión, instrumentos oceanográficos
•Reciclado: Se reciclan los desechos, proveniente del proceso de aleación Be-Cu y de equipos militares obsoletos que contienen Be.
•Sustitutos: Aunque el precio de berilio es alto comparado con otros materiales, este es utilizado en ciertas aplicaciones donde sus propiedades son cruciales.
•El grafito, el acero, el titanio puede sustituir al berilio metálico en algunas aplicaciones y el bronce fosforado puede sustituir a las aleaciones de Be-Cu, pero esta sustitución puede provocar una perdida sustancial en el rendimiento.
•En algunas aplicaciones, el nitruro de aluminio puede sustituir al óxido de berilio.
Variedades gemológicas
Berilo amarillo o heliodoroPrincipales yacimientos en Brasil, Ucrania, Madagascar.
Morganitas rosas (x metales alcalinos).Sus yacimientos principales se encuentran en Brasil, Estados Unidos y Madagascar.
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Variedades de berilo Aguamarinas, crisoberilos
Turmalina.
Topacio
GranateGrupo de alumino silicatos de Fe, Mg, Ca, Mn y CrDureza entre 6 y 7,5.
Verde oscuroCa3Cr2(SiO4)3Uvarovita
Negro, rojo castaño
Ca3Fe2(SiO4)3Andradita
Blanco gris amarillo
Ca3Al2(SiO4)3Grosularia
Rojo anaranjadoamarillento
Mn3Al2(SiO4)3Espesartina
Rojo oscuro pardo
Fe3Al2(SiO4)3Almandino
Rojo púrpuraMg3Al2(SiO4)3Piropo