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1 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 m 3 . 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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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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3

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

2

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