Ambientes-Geoquimicos

AMBIENTES GEOQUIMICOSDescripción completa

Views 208 Downloads 9 File size 198KB

Report DMCA / Copyright

DOWNLOAD FILE

Citation preview

GEOQUÍMICA APLICADA Cuestionario 01

UNI – FIGMM

CUESTIONARIO 01 Explicar las características geoquímicas de los ambientes supérgenos e hipógenos El Ambiente Geoquímico Presión, temperatura y la disponibilidad de la mayoría de los componentes químicos son los parámetros de los ambientes geoquímicos que determinan los ensambles mineralógicos en un determinado punto. En base de estas variables, es posible clasificar todos los ambientes naturales de la tierra en dos grandes grupos: primario y secundarios. Los ambientes primarios se extienden por debajo de los niveles inferiores de la circulación de aguas subterráneas a los niveles de profundidad donde las rocas son normalmente formadas. Estos son ambientes de altas temperaturas y presiones, fluidos de circulación restringida y bajo contenido de oxígeno libre. Los ambientes secundarios son ambientes de meteorización, erosión y sedimentación en la superficie de la tierra. Está caracterizada por bajas temperaturas, presiones casi constantes, libre movimiento de soluciones y abundante oxígeno libre, agua y CO2. El movimiento de los materiales de la tierra de un ambiente a otro puede ser convencionalmente visualizado en términos de un ciclo cerrado que se muestra a continuación:

Figura–01: El ciclo geoquímico

1

GEOQUÍMICA APLICADA Cuestionario 01

UNI – FIGMM

Ambientes Hipógenos (Movilidad en condiciones altas de P–T) En la cristalización de magmas, los elementos que no pueden entrar en la estructura de los minerales formadores de roca se concentran en fluidos residuales muy móviles. Cuando la roca se enfría, una pequeña porción de ese fluido puede ser atrapado mecánicamente en oclusiones, burbujas o en pequeñas películas entre cristales. El agua que no puede acomodarse en la estructura de los minerales de las rocas ígneas empieza a enriquecer, progresivamente, los fluidos residuales. Cuando la temperatura disminuye el fluido residual, rico en agua, empieza a asumir propiedades de una solución acuosa. Los depósitos de vetas hidrotermales pueden precipitar en esta etapa primaria del ciclo geoquímico. Eventualmente, los fluidos residuales pueden alcanzar la superficie donde pueden mezclarse con aguas subterráneas o formar manantiales. En el metamorfismo, el proceso es análogo. A altas temperaturas y presiones los minerales hidratados de las rocas sedimentarias se vuelven inestables, y el agua es expulsada para convertirse en el principal constituyente de la fase móvil. Muchos de los demás constituyentes de las rocas originales que no pueden acomodarse en la estructura de los nuevos minerales también se unen a la fase móvil, rica en agua. Estos constituyentes pueden incluir cantidades considerables de elementos menos, incluyendo muchos metales mena. En la actualidad, los datos cuantitativos disponibles en los campos de estabilidad de minerales bajo condiciones de alta temperatura y presión no son adecuados para predecir la movilidad de elementos menores basados en consideraciones puramente teóricas. Por lo tanto, estas consideraciones provienen de la observación empírica. Ambientes Supérgenos (Movilidad en condiciones bajas de P–T) La relación entre los campos de estabilidad de los minerales y la movilidad de los elementos constituyentes es esencialmente el mismo en condiciones de baja temperatura y presión como para condiciones de emplazamientos profundos. Donde la identidad de las especies minerales y de las soluciones iónicas es conocida, y donde las constantes termodinámicas para estas especies han sido determinadas, esto es posible para obtener la solubilidad relativa y de ahí la movilidad de elementos menores en aguas superficiales. Desafortunadamente, el equilibrio es perturbado por una variedad de factores que aún no pueden ser evaluados cuantitativamente. El más importante de estos factores son los efectos de la coprecipitación de elementos menores con ciertas especies comunes de minerales que tienen fuerte acción de barrido (principalmente óxidos hidratados de Fe y Mn) y el efecto de reacciones orgánicas y procesos biológicos de organismos en contacto con soluciones naturales en la superficie. Aunque la estimación cuantitativa de la movilidad relativa bajo condiciones superficiales es dificultosa, una estimación cuantitativa puede ser obtenida por comparación de la composición de los elementos menores de fases móviles e inmóviles. El equilibrio completo entre dos fases semejantes es raro. Sin embargo, una aproximación puede ser obtenerse por comparación de agua natural de drenaje y el suelo con el cual, está en contacto. Smyth (1913) y Polynov (1937) indicaron el significado de estas relaciones como una medida de la movilidad de los elementos en las zonas de meteorización. La evaluación de Smyth de 2

GEOQUÍMICA APLICADA Cuestionario 01

UNI – FIGMM

la movilidad relativa de los elementos mayores está basada en dos supuestos: (1) que la composición de las rocas padre podía aproximarse a la composición promedio de las rocas de la corteza y (2) que la composición de las aguas de drenaje resultantes de la meteorización podía acercarse a la composición promedio del agua pura. De manera similar, la movilidad relativa de los elementos menores tanto como los menores podría ser obtenida comparando la composición de aguas de torrente con la composición de las rocas. Desafortunadamente, los datos suficientemente seguros para hacer cálculos no se encuentran aún disponibles. Una evaluación cualitativa para pocos elementos, basada en la experiencia en trabajos de prospección geoquímica, son dados en la Tabla–01. Se debe que tener en cuenta que esta tabla puede estar sujeta a modificación por muchos factores locales del ambiente. Por lo tanto la movilidad del Mo es eliminada en un ambiente rico en Fe, y el Mn llega a ser muy móvil es ambientes reductores. Tabla–01: Movilidad supérgena de elementos en ambientes silíceos libres de azufre Movilidad Relativa Muy móvil

Elementos Mayores S, Cl

Elementos Menores Br, I, Mo, B, Se

Moderadamente móvil

Ca, Na, Mg, K

Zn, Ba, U

Moderadamente inmóvil

Si, Mn

Ni, Co, Cu, As, Sb, Pb

Muy inmóvil

Fe, Al, Ti

Cr, Tierras Raras

Explicar la movilidad de los elementos de los diferentes ambientes geoquímicos A continuación se muestra una tabla que indica la movilidad relativa de los elementos a distintas condiciones de pH, los factores que los inmovilizan y los minerales pesados que pueden formar.

3

GEOQUÍMICA APLICADA Cuestionario 01

UNI – FIGMM

Tabla–02: Movilidad de elementos en diferentes ambientes geoquímicos Ácido pH7.0

Óxidos Fe/Mn

bajo

bajo

bajo

si

medio

medio

medio

si

Bario

bajo

bajo

bajo

Berilio

bajo

bajo

bajo

si

Bismuto

bajo

bajo

bajo

alto

muy alto

muy alto

muy alto

medio

medio

medio

Cerio

insoluble

insoluble

insoluble

Cromo

muy bajo

muy bajo

muy bajo

Cobalto

alto

medio a alto

muy bajo

Cobre

alto

medio a alto

muy bajo

Estaño

insoluble

insoluble

insoluble

alto

alto

alto

alto a muy bajo

muy bajo

muy bajo

si

Hierro II

alto

medio a bajo

muy bajo

si

Condiciones oxidantes

Litio

bajo

bajo

bajo

si

Arcillas

si

Arcillas

si

Sulfuros

si

Adsorción en presencia de Pb, Fe, Ca, carbonatos, sulfuros; condiciones reductoras

Elemento Antimonio Arsénico

Boro Cadmio

Flúor Hierro III

Manganeso

alto

alto

alto a muy bajo

Mercurio(ac)

medio

bajo

bajo

Mercurio(v)

alto

alto

alto

Molibdeno

Níquel Niobio/Tantalio Oro Plata Platino

bajo

medio

alto

alto

medio a bajo

muy bajo

insoluble

insoluble

insoluble

inmóvil

inmóvil

inmóvil

alto

medio a bajo

muy bajo

insoluble

insoluble

insoluble

Plomo

bajo

bajo

bajo

Radio

alto

alto

alto

Radón

alto

alto

alto

Selenio

alto

alto

muy alto

Teluro

muy bajo

muy bajo

muy bajo

Torio

Uranio

Vanadio Wolframio Zinc

Minerales Pesados

Sulfuros, condiciones reductoras Sulfuros, arcillas Sulfuros, arcillas, sulfatos, carbonatos, condiciones reductoras si

Arcillas Condiciones reductoras Turmalina Condiciones reductoras Minerales de Tierras Raras Cromita Sulfuros, adsorción

si

si

Sulfuros, adsorción Casiterita Fluorita, adsorción Magnetita

Cinabrio

Sulfuros, adsorción, silicatos Si Oro Nativo si

si

Condiciones reductoras, sulfuros, precipitado por Pb, Cl, cromatos arseniatos Platino Nativo Carbonatos insolubles, sulfuros, fosfatos, condiciones reductoras

si

si

Coprecipitación con Ba, Ca, Fe, Mn Limitado por su vida media Condiciones reductoras, adsorción

si

Si Adsorción por arcillas, hidróxidos de aluminio

muy bajo

muy bajo

muy bajo

bajo a medio

alto

muy alto

alto

alto

muy alto

insoluble

insoluble

insoluble

si

alto a medio

bajo a muy bajo

si

alta

Factores de Inmovilización Materia Otros Orgánica

si

si

Condiciones reductoras, precipitados de iones especiales, adsorción Silicatos, condiciones reductoras, adsorción

4

Si

Magnetitas Scheelita

si

Sulfuro, carbonatos, fosfatos