9. Material de Estudio Taller Parte II Diap. 41 70

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INTERCADECONSULTANCY & TRAINING

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Dr. Humberto Chirif Rivera - Consultor Intercade

Regiones espectrales

10 10

LUZ VISIBLE INFRARROJO

IR

LWIR VLWIRNIRRojo

350 450 520

Zona de inters de la espectrometra de la reflectancia

590 740 nm0.74 1 3 8 12 1000 um5

Nar

anja

Ver

de SWIR MWIR

10 10 10 10 10 10 10 10Longitud de onda

(m)1-14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 2 4 6

Am

arill

o

Azu

l

Azu

l

Azu

l

Vio

leta

41


El equipo construye unespectro de reflectancia(longitud de onda vs. %reflectancia).

Por comparacin con elbanco de datos, determinala composicin de lamuestra.

Peso total del PIMA/SP =3,5 kg

ESPECTROGRAFIA DEL INFRARROJO42

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Es un mtodo apropiado para minerales de alteracin.

No apropiado para minerales anhidros ni paraconcentraciones inferiores a 5%.

Fragmentos de rocas, chips, testigos o mineralespulverizados.

Tiempo promedio de anlisis menor a 30 segundos.

43

ESPECTROGRAFIA DEL INFRARROJO


0.35

0.40

0.45

0.50

0.55

0.60

0.65

0.70

250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500

Spectral Data

Re

fl

ec

ta

nc

e

Wavelength

Alunita

44

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10

8

6

4

2

0.0

Dickita

Kaolinita

Illita - Esmectita

Pirofilita

Alunita Ca

Jarosita

Alunita

Sericita

Longitud de onda (nm)

Turmalina

1400 1600 1800 2000 2200 2400

Ref

lect

anci

a

45


46

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ESPECTROMETRIA DE ABSORCION ATOMICA

OX

IGE

NO

AC

ET

ILE

NO

1

6

2

7

3

8

4

9

5

10

47


La radiacin X producida por un determinado elemento Cpodr ser absorbida solo por un tomo del elemento C.

Radiacin X

E

A

B

C

48

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Inductevily Coupled Plasmas (ICP)

ICP - AES = ICP - Atomic Emission Spectroscopy

ICP - MS = ICP - Masse Spectrometry

T aprox. 10 000 C

Plasma

Zona de ionizacin secundaria

Campo elctrico defrecuencia variableentre 5 y 50 Hz

Ar

Ar + -

Muestra

Ar

49


20 m

Las inclusiones fluidas son porciones pequeas de fluido atrapadasen los cristales durante su crecimiento.

Sus tamaos varan mayormente entre 3 y 20 m, y sus formasmuchas veces coinciden con la estructura cristalina del mineral quelos aloja.

INCLUSIONES FLUIDAS50

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Su distribucin denota origen primario (formadas simultneamentecon el cristal) en unos casos y secundario, en otros (formadas porintroduccin de fluido en las fracturas de un cristal).

Mechanisms of trapping of primary fluid inclusions

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Al momento de su entrampamiento, han estado formadaspor una fase lquida homognea y durante el enfriamientose han separado en gas (CO2), cristales de halita, silvita uotros y una solucin acuosa residual.

Su estudio permite obtener informacin sobre lascondiciones termodinmicas y composicionales deformacin de los minerales.

Fotos: Bengochea & Mas (2006)

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Tipos de inclusiones fluidas

I-V segn Nash & Theodore(1971)

a-e segnAhmad & Rose (1980)

S L

L

L

L

Va

b

c

d

e

V

V

V

V

S

High-salinity type

Moderate-salinity type

Low-density type

Saline low-density type

Dry-gas type

I

II

III

IV

V

LH O

LH O

LH O

LH O

LH O

LCO

LCO

KCI

NaCl

NaCl

Fe O

CaSO ?

CaSO ?

V

2

2

2

2

2

2

2

4

4

2 3

V

V

53


10 m

S L

L

L

L

Va

b

c

d

e

V

V

V

V

S

High-salinity type

Moderate-salinity type

Low-density type

Saline low-density type

Dry-gas type

I

II

III

IV

V

LH O

LH O

LH O

LH O

LH O

LCO

LCO

KCI

NaCl

NaCl

Fe O

CaSO ?

CaSO ?

V

2

2

2

2

2

2

2

4

4

2 3

V

V

54

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Las inclusiones son el nico remanente de los fluidos queformaron depsitos minerales de origen hidrotermal.

Temperatura de atrapamiento (geotermometra)

Presin de atrapamiento (geobarometra)

Composicin general del fluido hidrotermal

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A. Platina trmica para calentamiento/enfriamiento(T C de -196 a +500C).

B. Microscopio de luz transmitida. C. Sistema de control de

temperatura. D. Sistema de enfriamiento con

nitrgeno lquido.

CD

A

B

A

EQUIPO PARA EL ESTUDIO DE INCLUSIONES FLUIDAS

56

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57

Bengochea & Mas (2006)


Th y salinidad tpica de fluidos de algunos depsitos minerales

0 100 200 300 400 500 600 700 800

Temperatura C

%N

aCle

q.

0

10

20

30

50

40

60

Prfidos cuprferosVetas epitermalesSulfuros masivos

Agua meterica en fuentestermales con Au

Fluido muy salino

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ESTUDIOS ISOTOPICOS

16S

16P + 16N32S

(94,941%)

16P

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16S

16P + 16N32S

(94,941%)

16S

16P + 17N33S

(0,769%)

16S

16P + 18N34S

(4,273%)

16S

16P + 20N36S

(0,017%)

El istopo es cada una de las formas de presentarse un elementocon diferente nmero de masa.La misma cantidad de protones y diferente cantidad de neutrones.La misma cantidad de protones y diferente suma de protones +neutrones igual Z y diferente A.

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Ncleo

CortexReacciones qumicas

~ 1 eV(104-105 cal/mol reactivo)

Reacciones nucleares> 0.1 MeV

(1010 cal/mol reactivo)


MineralElementos qumicos Molculas

Roca, alteracin, yacimiento

La composicin isotpica de determinadoselementos existentes en los mineralesformadores de rocas, alteraciones o menas novara con las sucesivas transformacionesmineralgicas que se hayan verificado durantesu formacin.

REACCIONES QUIMICAS O MINERALOGICA

Las reacciones nucleares son totalmenteindependientes de las reacciones qumicas omineralgicas que se verifican durante laformacin de las rocas, alteraciones oyacimientos y no van a ser influenciadas porellas.

Reacciones nucleares

62

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63

Reacciones nucleares. Se conservan la masa y la carga,pero vara el nmero de neutrones y protones.Un istopo de un elemento se transforma en un istopoms estable de otro elemento (desintegracin isotpica).

Neutrn

Neutrn

Neutrn

Radiacin

Istopo

padre


64

Los istopos estables son aquellos en los cuales seproducen reacciones nucleares, solo si estas soninducidas.

Ejemplos: 3919K, 8637Rb

Los istopos inestables o radiactivos son aquellos en loscuales las reacciones nucleares se producen en formaespontnea hasta alcanzar una configuracin nuclearestable.

Ejemplos: 4019K, 8737Rb

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0 20 40 12060 80 100

0

20

40

60

80

Nmero de Neutrones (N)

Istopos establesIstopos inestables

Istopos

19 K

18 Ar

20 22

K3919

K4019

Ar4118

40

65


66

Formas de desintegracin isotpica. Las principalesradiaciones emitidas como consecuencia de ladesintegracin isotpica son las partculas , y los rayos .

Neutrn

Neutrn

Neutrn

Radiacin

Istopo

padre

+

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Los rayos alfa presentan carga negativa. Son los demenor energa, mayor longitud de onda y menor poder depenetracin, y pueden ser detenidos por una hoja depapel. La emisin alfa ocurre preferentemente en istoposde nmero atmico mayor a 82.

Mediante la emisin de una partcula (dos protones ydos neutrones, equivalentes a un tomo de helio), unistopo padre se transforma en un istopo hijo de masa ynmero atmico menor. La reaccin tipo es la siguiente:

Emisin AZ A-4(Z-2) + 42He + Q

Ejemplo 23892U 23490Th + 42He

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Existen rayos beta de carga negativa (-) y otros de cargapositiva (+). Ambos tipos presentan mayor energa ymayor poder de penetracin que los alfa; son detenidospor una lmina de plomo de 3 mm de espesor.

Mediante la emisin de una partcula -, el istopo padregana un protn y pierde un neutrn, transformndose enun istopo hijo de igual masa pero de nmero atmicomayor. La reaccin tipo es la siguiente:

Emisin - AZ A(Z+1) + 0-1e- + Q

Ejemplo 23490Th 234

91Pa +0-1e

-

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Mediante la emisin de una partcula + (positrn), elistopo padre pierde un protn y gana un neutrn,transformndose as en un istopo hijo de igual masapero de nmero atmico menor. La reaccin tipo es lasiguiente:

Emisin + AZ A(Z-1) + 0+1e+ + Q

Ejemplo 2311Na 23

10Ne +0+1e

+

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Los rayos gamma no presentan carga negativa. Son losde mayor energa, menor longitud de onda y mayor poderde penetracin, detenidos por una lmina de plomo de 20cm de espesor.

Mediante la emisin de una partcula (fotn), unistopo pasa de un estado de excitacin a su estadofundamental. La reaccin tipo es la siguiente:

Emisin (AZ)* AZ + fotn

Ejemplo (8035Br)* 8035Br + fotn

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