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ESTUDIO DE YACIMIENTOS NO METALICOS TRAMOCERRO DE PASCO – JARAPAMPA
INTRODUCCIÓN
El Presente trabajo de estudio realizado en la zona del tramo Cerro de
Pasco - Jarapampa Departamento de Pasco, distrito de Yanacancha en un
tramo 25 Km. Presentándose volúmenes de yacimientos no metálicos
existentes entre las zonas
El contenido de este trabajo consta de tres zonas distribuidas de la
siguiente manera:
Zona 1.- Ubicándose un depósito de material sueltos con clastos
redondeados a subredondeados dando una característica de un depósito de
arenas en el lugar conocido como Yanamate (cruce Cerro de Pasco - Huánuco)
Zona 2.- En el recorrido a este tramo se encuentra un contacto litológico
entre el grupo Pucara de la Formación Aramachay con la Formación
Casapalca, presentándose un depósito de mineral no metálico de arcillas deuna coloración rojiza.
Zona 3.- Al término del tramo se puede observar claramente un depósito
de mineral no metálico de sílice, de color blanquecino a gris, en forma estratos
y diseminado esto debido a la meteorización que ocurre en la zona
Los Alumnos.
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UBICACIÓN
La zona estudio empieza del tramo Cerro de Pasco - JarapampaDepartamento de Pasco, distrito de Yanacancha en un tramo 25 Km.
Presentándose volúmenes de yacimientos no metálicos existentes entre las
zonas
La zona del yacimiento de sílice estudiado es un tanto accidentada
debido a la topografía que presenta la comunidad de JARAPAMPA.
Plano geológico de Pasco y la ubicación exacta del yacimiento en el
plano topográfico de la carta nacional 22k.
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ACCESIBILIDAD
La zona de estudio tiene una accesibilidad entre la carretera central
Cerro de Pasco – Yanamate – Jarapampa, con una vía afirmada
GEOMORFOLOGÍA
La característica del tramo estudiado presenta un relieve accidentado en
contraendose diferentes tipos de morfologías como valles jóvenes, maduros así
mismo se presentan estructuras litológicas como pequeñas fallas, pliegues,
fracturas, discordancias, etc.
Clima.- presenta un clima característica de una zona frígida con
dos estaciones bien diferenciados como es invierno y verano, con
una temperatura en invierno menor a 0° C y en verano 10° C
Vegetación.- se presenta con una alto contenido de ichu
GEOLOGÍA GENERAL
GEOLOGÍA REGIONAL CERRO DE PASCO
La geología regional comprende rocas sedimentarias e ígneas, cuyas
edades varían desde el Paleozoico inferior hasta el cuaternario. Hacia la
cordillera Oriental se hallan las rocas paleozoicas más antiguas. Entre la
cordillera Occidental y Oriental, donde se desarrolla una altiplanicie de más de
4,200 m. de altitud, aflora el mesozoico marino y sedimentos continentales
terciarios con pequeñas intrusiones del Mioceno que son responsables de la
mayor parte de la mineralización en la zona. Las rocas sedimentarias están
plegadas y falladas, teniendo las estructuras una dirección dominante NNW-
SSE .
Grupo Pucará
(Triásico – Jurásico)
Los afloramientos de este grupo, se encuentran ampliamente
distribuidos en los andes centrales; regionalmente este grupo abarca
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aproximadamente el 35% de afloramientos, habiendo sido estudiados por G.
Estiman, J.Jarrison, F. Megard, T.S. Zekel y otros.
La distribución de facies de la plataforma carbonatada Pucará en la
región de Colquijirca – Cerro de Pasco, estuvo en buena parte controlada por la
Falla Longitudinal Cerro de Pasco. Esta estructura separaba un sector somero
y poco subsidente donde sedimentaba el Pucará Occidental, de otro lado algo
más profundo y mucho más subsidente donde lo hacia la formación Chambará
en el Pucará Oriental.
Entre el Noriano y Sinemuriano, se depositaron un conjunto desedimentos carbonatados en el que se distinguen tres formaciones llamadas
Chambará, Aramachay y Condorsinga
Formación Chambará (Triásico)
Está bien definido en el Perú central desde el Valle de Chinchao al NE
de Huanuco . No se le conoce en la cordillera Occidental ni en la costa.
Presenta en la base, series con afinidad todavía continentales que
rellenan depresiones topográficas irregulares, falladas en el Grupo Mitu; con
espesor que varía de 0 m a 300 m. Son seguidas por un conjunto carbonatado
cuya potencia alcanza los 3,000 m. Comprende calizas dolomíticas y dolomitas,
en bancos de 0.2 m a 3 m, con intercalaciones de lutitas, limolitas y areniscas a
menudo cineríticas de algunos centímetros. Tienen un color gris muy claro a
negro, dependiendo del porcentaje de materia orgánica, en partes llegando a
ser bituminosas. Muchas de estas rocas son bioclásticas o verdaderamente
calcarenitas con estratificaciones oblicuas. Brechas intraformacionales
monogénicas están presentes, pero son raras.
En Cerro de Pasco, una falla de subsidencia N-S delimita en el triásico
un área oriental donde el Chambará es bituminoso y pasa de los 2900 m. y un
área occidental poco subsidente donde el Chambará es pobre en materia
orgánica con intercalaciones de lutita.
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Formación Aramachay.(Triásico Superior a Jurásico Inferior)
Típicamente son lutitas, areniscas y calizas, todas con un alto contenidode materia orgánica a menudo bituminosas, también contiene lechos de
chertita y cimerito, las calizas forman bancos a menudo lenticulares y también
nódulos discoidales, las rocas de esta formación tienen un color negro que
varia a in parduzco violáceo
El lugar típico de esta formación es el SW de la depresión cuaternaria
Jauja-Huancayo, (Szekely y Grose 1972), han notado la presencia de fosfatos
diseminados en nódulos. También hay lutitas ricas en selenio 90 m. encima dela formación, en el área próxima a San Ramón contiene sulfuros diseminados.
Formación Condorsinga. (Jurásico Inferior a Medio)
Es la parte superior del Pucará, con una potencia mayor a 1000 m. Las
calizas son a menudo oolíticas o bioclásticas que gradan a calcarenitas,
intercaladas con capas margosas lenticulares muy pequeñas que pasan a
menudo desapercibidas.
Al Grupo Pucará se le correlaciona con con el Grupo Zaña del Norte, el
Grupo Tamayo y los Volcánicos Chocolate del sur y las Formaciones
Utcubanba y Santiago de la región sub-andina.
Grupo Goyllarisquizga(Cretácico Inferior)
Afloran principalmente al Norte de la Región, en partes concordante y
otras discordante con el Pucará.
Está constituido por areniscas y cuarcitas de grano fino a medio con
estratificación cruzada, las que están intercaladas en la base con pequeños
lentes de carbón y estratos de lutita de color verde grisáceo y marrón (Milpo)
Hacia el techo se observan intercalaciones de basalto de color verde azulado
(en san Juan de Milpo) con potencia de 1 a 2 m., cortados por fracturas
angostas y mineralizadas de rumbo E-W.
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En Atacocha la base de esta formación lo conforma un horizonte de
chert de color rojizo a negro, luego se presentan lutitas pizarrosas, areniscas
de grano fino a grueso.
El espesor de esta formación en el sector de Atacocha es de 300 m.
En Cerro de Pasco, ha sido erosionada en los alrededores del yacimiento,aflorando a varios kilómetros de la localidad.
Formación Pocobamba(Cretacico Terminal a Terciario Inferior)
En la región central son conocidas también como Capas Rojas o
Formación Casapalca.La Formación Pocobamba se divide en 3 miembros siguientes:
a.- Miembro Cacuán: Está bien expuesto en la parte norte del Sinclinal
de Cacuán, a 5 Km. al NW de Cerro de Pasco. En la parte inferior presenta
argilitas limosas y limolitas rojas, laminadas; seguidas de areniscas rojas de
grano fino y medio con presencia de conglomerados y areniscas
inconsistentes, verde grisáceas, características de paleo cauces y conos
aluviales (C. Ángeles).
Su espesor es de 300 m a 330 m. Su ambiente de sedimentación parece
ser lacustre.
b.- Conglomerado Shuco: Calcáreo, aflora a lo largo de una faja
orientada de sur a norte. En el lado este y cerca de las calizas Pucará, está
compuesto de bloques angulares de caliza que alcanzan hasta 4 m de
diámetro, dentro de una matriz formada por fragmentos calcáreos subangularesde diferentes tamaños. Hacia el oeste, está estratificado y el tamaño de los
fragmentos decrece, apareciendo clastos de cuarcitas, chert y areniscas, para
que finalmente; en las partes más alejadas pasen a calcarenitas y lutitas.
Tiene una potencia de 170 m que decrecen hacia el oeste.
c.- Miembro Calera: Reposa en concordancia con el Conglomerado
Shuco. En las cercanías de Colquijirca (Jenks; 1,951) se observan 108 m de
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lutitas y areniscas blanquecinas con lutitas gris verdosas, que yacen en
concordancia sobre el Mitu y 47 m de capas calcáreas gris claras intercaladas
con arcillas, lutitas y margas gris verdosas. Las calizas alcanzan una potencia
de 45 m, contienen delgadas capas de nódulos de chert marrón y se
encuentran en 4 horizontes. Los 2 horizontes superiores separados por 7 m de
lutitas calcáreas grises tienen fósiles. El horizonte calcáreo superior de 4.5 m
de potencia es correlacionado con el manto mineralizado “Principal” de la Mina
Colquijirca”. Una datación radiométrica K/Ar sobre biotita proveniente de una
toba ácida de la parte inferior dio entre 36 y 37 Ma (Noble et al, 1,999).
COLUMNA ESTRATIGRAFICA DE CERRO DE PASCO.
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PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Viendo que en este mundo globalizado la investigación debe darse a
profundidad, y gracias a los conocimientos que nos imparten en una institución
superior, hace que nuestras pequeñas inquietudes se conviertan en grandes
problemas, es así como me nace investigar el yacimiento de sílice ubicado en
San Juan de JARAPAMAPA Cerro de Pasco. Ya que este yacimiento porllamarlo así es explotado empíricamente por los hogareños de ese lugar y yo
como estudiante de Geología propongo que este yacimiento sea estudiado con
los avances tecnológicos de la actualidad, para así sacar mayor provecho y
que la población en si se vea beneficiada y al igual que mi persona como
futuro ingeniero .
FORMULACION DEL PROBLEMA
PROBLEMA GENERAL:
¿Cuál es la situación actual del yacimiento de la sílice en San Juan de
JARAPAMAPA Cerro de pasco?
PROBLEMA ESPECÍFICO
¿Cuáles son los factores que dificultan el estudio del yacimiento de la sílice en
San Juan de JARAPAMAPA Cerro de pasco?
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL:Describir la situación actual del yacimiento de la sílice en San Juan de
JARAPAMAPA Cerro de pasco.
OBJETIVO ESPECIFICO Determinar los factores que dificultan el estudio del yacimiento de la sílice en
San Juan de JARAPAMAPA Cerro de pasco.
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JUSTIFICACION
Hay una razón fundamental para la realización de mi estudio. Y es la
existencia de un volumen rentable y una calidad aceptable para su debida
explotación, y de esta razón fundamental nacen otras entre ellas podemos
mencionar; la enorme demanda de los productos que derivan de la sílice, y que
son pocos los proveedores de esta materia prima y con unos estándares
rentables para las diversas industrias por tanto no se trata de hacer
innovaciones observando solamente los problema puntuales , sino que hay
que tener en cuenta una mirada estratégica para hacer modificaciones que
apunten al desarrollo del ámbito en estudio.
ANTECEDENTES
Viendo que la sílice es explotada en una pequeña cantidad para el uso
de la construcción civil, en el ámbito de estudio es decir que todavía no ha
pasado por un proceso de industrialización, y con la inquietud de investigación
supe que este mineral es rentable para la fabricación de diversos productos
que hoy en día tienen una fuerte demanda comercial. Con el afán de Investigar
los antecedentes de estudio sobre el yacimiento de la sílice, me di con la
sorpresa de que no existen estudios anteriores realizados en nuestra zona, y
mi propuesta es que esto sirva para próximas investigaciones.
LIMITACIONES:
La falta de equipos de laboratorio para el análisis físico y químico
de la sílice.
La poca información al momento de la recopilación de datos.
La zona de estudio se encuentra distante a la ciudad de Cerro de
Pasco por lo que imposibilita el acceso continuo.
La poca economía para mandar hacer el análisis físico y químico
del mineral en estudio.
El tiempo climatológico de nuestra zona.
La oposición de algunos hogareños de la zona para la realización
de dicho estudio.
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En el aspecto teórico-metodológico nuestra escuela no cuenta con
esquemas de investigación a seguir por lo que tuve que acudir a
otros endes que me proporcionaron dicho requerimiento.
La no accesibilidad a algunas zonas que no han sido estudiadas
por la falta de equipos, como por ejemplo arneses y otros equipos
útiles para escalar.
La aceleración del semestre académico, ya que en un proyecto se
requiere de más tiempo para su elaboración.
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HIPOTESIS
La determinación de las facies sedimentarias, permitirándiagnosticar el tipo de yacimiento que nos indica la calidad de
sílice y la geometría del depósito.
el estudio realizado de la sílice tanto físico y químico nos permitirá
mantener la calidad y a la vez convertirlo en un yacimiento de
mena con un volumen rentable para así tener una buena
explotacion para la industrialización.
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VARIABLES
INDEPENDIENTES
Tipo de yacimiento
Mantener la calidad de la sílice
DEPENDIENTES Geometría del deposito
Mayor explotación y buena industrialización
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MARCO TEORICO Y PRÁCTICO
BASES TEORICAS-CIENTIFICAS SOBRE EL TEMA
SILICE (CUARZO)
ETIMOLOGÍA:
El nombre del cuarzo proviene de la palabra griega:
"Kristallos" que significa hielo.
Esto era así porque los antiguos griegos pensaban que el cuarzo era agua
congelada tan intensamente que ya no se podía descongelar. Esta idea
perduró hasta el siglo XVII.
GENESIS DE LA SILICE
Génesis: El cuarzo es el componente fundamental de muchos tipos de rocas, y
el mineral más abundante en la corteza terrestre, especialmente en las rocas
ígneas ácidas, de ahí que sea tan frecuente y abundante, pero también en
rocas sedimentarias y metamórficas por ser al mismo tiempo muy resistente.
-También se encontrar en filones pegmatíticos, neumatolíticos e hidrotermales
con menas metálicas o solos. Un ejemplo es la calcedonia, que es hidrotermal
de baja temperatura (alrededor de los 120ºC), que se puede formar cerca de la
superficie.
DEFINICION DE LA ARENISCA SILICEA
Arenisca, roca sedimentaria con granulado grueso formado por masas
consolidadas de arena. Su composición química es la misma que la de la
arena; así, la roca está compuesta en esencia de cuarzo. El material
cimentador que mantiene unidos los granos de arena suele estar compuesto
por sílice, carbonato de calcio u óxido de hierro. Es el producto de la
desintegración química y mecánica de las rocas bajo meteorización y abrasión,
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el color de la roca viene determinado por el material cimentador: los óxidos de
hierro generan arenisca roja o pardo rojiza, mientras que los otros producen
arenisca blanca, amarillenta o grisácea. Cuando la arenisca se rompe, los
granos de arena permanecen enteros, con lo que las superficies cobran un
aspecto granular.
La arena es un constituyente importante de muchos suelos y es muy
abundante como depósito superficial a lo largo de los cursos de muchos ríos,
en las orillas de lagos, en las costas y en las regiones áridas.
Un tipo particular de arena es el ingrediente principal en la fabricación devidrio. Otras clases se utilizan en fundición para hacer moldes o para fabricar
cerámicas, Areniscas con distintas edades geológicas y con importancia
comercial están distribuidas por todo el mundo. Aparte de servir como depósito
natural de petróleo y gas, se usan en la construcción y en la fabricación de
piedras de afilar y de moler, también se utiliza para la fabricación de yesos y
cementos. La arena se usa como abrasivo moledor y pulidor bajo la forma de
papel de lija, hoja de papel con una de sus caras cubierta de arena o de una
sustancia abrasiva similar. La utilización de chorros de arena, impulsados por
aire o vapor a presión, es una técnica importante en la limpieza de la piedra o
en el pulido de superficies metálicas rugosas.
ORIGEN DE LA SILICE
La sílice proveniente de los volcanes:
Lava, término aplicado por los geólogos al magma que sale a lasuperficie de la Tierra a través de grietas y de fisuras, en particular durante la
erupción de un volcán. El enfriamiento y solidificación de la lava da origen a las
rocas ígneas extrusivas o volcánicas, cuya composición y características
dependen tanto del tipo de lava como de la velocidad de enfriamiento de la
lava.
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Las lavas se clasifican en función de su composición en sílice, desde
lavas ácidas o silíceas (70% o más de sílice) a lavas básicas (menos del 50%).
Esta composición condiciona la viscosidad de la lava y, con ella, el carácter
explosivo o violento de las erupciones volcánicas (más sílice supone, mayor
viscosidad y, por tanto, mayor explosividad eruptiva). Las rocas volcánicas o
ígneas extrusivas dependen, por tanto, de la composición de la lava que las
originó. Las principales son la riolita, la andesita y el basalto, en una secuencia
de mayor a menor acidez o composición en sílice.
Cuando la lava mana por grietas o fisuras o por la chimenea central de
un volcán, forma coladas de lava que fluyen con mayor o menor facilidaddependiendo del tipo de lava antes comentado.
TIPO DE ARENISCA QUE CONTIENE CUARZO
ARENISCAS CUARSOSAS
Areniscas Al oír la palabra "arena", mucha gente piensa en desiertos y
playas, que son precisamente los dos entornos en los que se forma la arenisca,
una roca sedimentaria compuesta por granos de arena. La arenisca se utiliza a
menudo en la construcción.
El 70% de la capacidad de producción está concentrado en manos de la
multinacional SIBELCO, aunque actualmente sólo controla el 50 % del
mercado.
TIPOS DE ARENISCAS SILICEAS ANALIZADAS
ARENISCA GLAUCONÍTICA
Se trata de una arenisca compuesta esencialmente por cuarzo que
contiene un reducido porcentaje de glauconita (un mineral de color verde que
se forma solamente en condiciones marinas). Pequeñas cantidades de mica
detrítica, feldespato y fragmentos de roca suelen estar cementadas con calcita.
La glauconita se presenta en forma de granos escamosos.
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La arenisca glauconítica es una roca de grano medio y, por lo general,
anguloso. El sedimento a partir del que se formó, estaba bien ordenado.
Origen.-Se forma en entornos marinos. Contiene un mineral, la glauconita, que
es un silicato de hierro y potasio utilizado en las dataciones absolutas.
ARENISCA MICACEA
Se trata de una roca que contiene mucho cuarzo, pero también
cantidades considerables de mica. Puede contener asimismo feldespato
detrítico y fragmentos de rocas. En los planos de estratificación, las superficies
DATOS CLAVES
GRUPO : sedimentario
ORIGEN : marino
TAMAÑO DEL GRANO : medio
TIPO : detrítico
FOSILES:invertebrados, ertebrados, vegetales.
FORMA DEL GRANO : angulosa
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en las que se deposita la arena, hay muchas láminas de mica, pequeñas y
brillantes. Puede tratarse de moscovita, de biotita o de ambos tipos de mica.
Esta roca está bien ordenada y tiene un grano medio. La mayoría de sus
granos son angulosos y la mica se presenta en láminas. Origen La mica es un
mineral poco común en las areniscas eólicas continentales, ya que su hábito
laminar y su densidad, relativamente baja, hace que se la lleve el aire. Las
areniscas micáceas se depositan normalmente en lagos, ríos o mares.
SILICE MINERAL NO METÁLICO
Es el mineral que no es combustible ni metálica
Es una sustancia mineral que no requiere transformación química
para su uso industrial, para alguno de ellos.
COMPOSICIÓN DE LA SILICE
La sílice se funde a temperaturas muy altas para obtener una masa
vítrea. Dado que este vidrio tiene un punto de fusión muy alto y no se contrae nise dilata demasiado con el cambio de temperatura, es muy apropiado para
aparatos de laboratorio y para los objetos que han de someterse a grandes
variaciones térmicas, como los espejos de los telescopios. El vidrio es mal
conductor tanto del calor como de la electricidad, por lo que suele utilizarse
como aislante eléctrico y térmico. Para elaborar la mayor parte de los vidrios se
combina la sílice con diferentes proporciones de otras materias primas. Los
fundentes alcalinos, normalmente carbonato de sodio o de potasio, hacen quedescienda la temperatura requerida para la fusión y la viscosidad de la sílice.
La piedra caliza o la dolomita (carbonato de calcio y magnesio) actúan como
estabilizantes en el horneado. Si se añaden otros ingredientes, como el plomo
y el bórax, se confiere al vidrio propiedades físicas determinadas.
PARÁMETROS PARA EVALUAR
Propiedades Físicas
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Propiedades Químicas
Propiedades Mineralógicas
No todas tienen las propiedades requeridas para un uso determinado
Las especificaciones generales de calidad son: definidas y son basadas
a especificaciones físicas y químicas.
ESPECIFICACIONES DEL TRABAJO PRELIMINAR
Tacto, sabor, aspecto visual, sonido y olor, etc con o sin prueba posterior
CONTROLES DE LAS PROPIEDADES QUÍMICAS
Composición química
CONTROLES DE LAS PROPIEDADES FISICAS
Extensión superficial
Color
Peso especifico
Textura
etc.
Dentro de ello tenemos a las propiedades físicas y químicas de la sílice:
ARENISCA SILICEA
Nombre de laroca, mineral o
piedra
Sílice
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Tipo básico Sedimentario
Grupo de Strunz Óxidos y Silicatos
SistemaCristalino /Estructura
Cristaliza en sistema hexagonal
Composiciónquímica
Dióxido de silicio o sílice SiO2. Los principales mineralessilíceos son el cuarzo, la calcedonia y el ópalo. Se encuentracuarzo en la mayoría de las rocas magmáticas sedimentarias ymetamórficas. Es un elemento característico de los granitos,los neises y las cuarcitas.
Formación uorigen
La sílice más o menos impura constituye toda una familia deminerales, entre los cuales destacan las distintas variedadesdel cuarzo o cristal de roca, de calcedonia, sílex ópalo, etc.
Dureza 7
Textura Dura y Cristalina
Densidad 2.65
Color Blanco, transparente, amarillo, rosa etc.
Brillo Reluciente, traslúcido, u opaco
Propiedades La sílice es un anhídrido de ácido caracterizado por su gran
estabilidad que puede adoptar varias formas cristalinas.
Usos Algunos de estos minerales son piedras preciosas, ricamentecoloreadas por la presencia de óxidos metálicos; otros danpiedras de construcción; las arenas silíceas entran en lacomposición de lozas y porcelanas, vidrios y cristales.
Leyenda y/ohistoria
La sílice desde épocas muy remotas y hasta nuestros días hasido uno de los minerales más usados en todo el mundo,llámense mayas, aztecas, egipcios fenicios, es más desde laprehistoria el hombre ha hecho uso de este mineral para darleinfinidad de usos desde hacer monumentos dedicados a susdioses cosa que era de relevante importancia en aquellostiempos, así como en la confección de ciertas armas que leservían para defenderse de los animales y además les servíanpara pelear en los combates, también ya desde entonces lautilizaban para hacer diversos artículos de porcelana vidrio, yahora cemento para la construcción.
Observacionesparticulares
Es el mineral más abundante en la naturaleza. Ochoelementos componen cerca del 99 % de la textura de lacorteza terrestre. Estos elementos se asocian para formar losminerales. Los minerales silicatados y la sílice predominan en
la mayoría de las rocas comunes, excepto la caliza.
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PROPIEDADES FISICAS DE LA SILICE A LA HORA DE SU EMPLEO
PROPIEDADES FÍSICAS DE LAS ARENAS QUE CONTIENEN CUARZO
Aunque la arena de sílice se encuentra en abundancia en el país, no
puede aprovecharse industrialmente en la mayoría de los casos. En esto
influye tanto el contenido mineralógico del depósito como las propiedades
físicas del mineral. Identificar estas propiedades y el tratamiento para
identificarlas es importante para ser empleadas en las industrias
correspondientes. A continuación se mencionan las propiedades físicas más
sobresalientes.
PERMEABILIDAD
Es la propiedad que relacionada con la arenas de moldeo permite a los
gases pasar a través de la mezcla de arena con el aglutinante. Mientras mayor
es el índice de permeabilidad mayor será el desahogo de gases en los moldes
y corazones utilizados en la industria de fundición, al vaciar el metal fundido. La
permeabilidad se mide determinando la velocidad del gasto de aire bajo presión
a través de la muestra patrón. El instrumento empleado es el permeámetro y
consta de un cilindro o émbolo que marca la presión de aire practicada a la
muestra. Tanto más permeable es la muestra, tanto más rápidamente avanza
el émbolo de presión.
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La importancia de la propiedad permeable en las piezas de moldeo se
debe a que al vaciar los metales, la estructura formada por arena sílica y
cuarzo debe ser capaz de desalojar eficientemente la enorme cantidad de
gases. La permeabilidad de las arenas de moldeo y de los corazones no
depende de la distribución de los granos de arena; mientras más pequeños
sean éstos, la permeabilidad es menor. Para obtener las permeabilidades más
favorables, son de desearse granos de arena media a gruesa, uniformes, con
el mínimo de adherentes o materiales de relleno. La permeabilidad usual para
cada una de las diferentes mezclas se presenta en la tabla siguiente.
OTRAS PROPIEDADES
Humedad
Granulometría
Resistividad eléctrica térmica
Conductividad eléctrica
Óptica eléctrica
Termoluminicencia
Perdida de ignición
Contenido de arena
etc.
CONTROLES DE PROPIEDADES MINERALOGICAS
Difracción de rayos X
Análisis térmico diferencial
Espectroscopia de infrarrojos
Análisis petrográficas
LA SILICE COMO MATERIA PRIMA
La materia prima de las composiciones vítreas es la sílice, presente en
arenas, guijarros de río o cuarzo.
La arena sílicea es uno de los compuestos de sílice primario formador de
vidrio y presente en casi todo tipo de fabricación de cerámica. No sólo se
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requiere de componentes plásticos, como arcilla china y/o arcilla orgánica, sino
que también se recurre a las variedades magras de sílice y otros componentes
no plásticos.
ARENISCAS JARAPAMPA: RUTA CERRO DE PASCO – JARAPAMPA
CONDICIONES QUE REUNE PARA SU UTILIDAD
Es homogéneo compacto y de grano uniforme
Conocemos las grietas, lo que se aprecia con facilidad por el
ceñido claro al golpearlos.
Posee belleza que depende de su textura y color Tiene durabilidad (resistente a la disgregación)
Es resistente a las cargas, según el comportamiento a que esté
solicitado
Es resistente al fuego
Es facilidad para labrar
El estudio de coeficiente térmico de los componentes
mineralógicos tienen: textura faneríticas.
Es impredecible conocer sus características que orienten a su
durabilidad.
USOS Y EMPLEOS DE LA SILICE
Las distintas formas de calcedonia y muchas de las variedades
cristalinas del cuarzo se usan como gemas y otros ornamentos.
Las rocas de cristal puro se utilizan en equipos ópticos y
electrónicos.
Como arena, el cuarzo se utiliza en la fabricación de vidrio y de
ladrillos de sílice, o como cemento y argamasa.
El cuarzo molido sirve de abrasivo en el cortado de piedras, en los
chorros de arena y en el molido de vidrio.
El cuarzo en polvo se usa para hacer porcelana, papel de lija y
relleno de madera.
Se utiliza como fundente en operaciones de fundición.
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El cristal de cuarzo natural de alta calidad, se utiliza como materia
bruta en la industria electrónica
La sílice se usa como bienestar humano
Los cristales de cuarzo también pueden sintetizarse.
Ampliamente utilizado en la industria de la óptica, en aparatos de
precisión y científicos, para osciladores de radio, como arena se
emplea en morteros de hormigón, como polvo en fabricación de
porcelanas, pinturas, papel de esmeril, pastillas abrasivas y como
relleno de madera. Sus variedades coloreadas como piedras de
adorno, siendo muy cotizados en joyería los ópalos de diversos
colores (tripletes) Algunos de estos minerales son piedras preciosas, ricamente
coloreadas por la presencia de óxidos metálicos; otros dan
piedras de construcción; las arenas silíceas entran en la
composición de lozas y porcelanas, vidrios y cristales.El silicio se
utiliza también en las aleaciones de cobre, como el bronce y el
latón. La sílice y los silicatos se utilizan en la fabricación de vidrio,
barnices, esmaltes, etc.
A continuación mencionaremos algunos empleos de la sílice.
ARENA Y ARENISCAS INDUSTRIAL
La Sílice en la forma de arena y arenisca es uno de los más comunes, al
mismo tiempo, el único mineral industrial. Encontrado en varios tipos de rocas
de diversas edades geológicas y virtualmente en cada parte en el mundo. La
Sílice es usada en diversos productos. Se imagina un mundo en 1990 sin los
chips del computador, fibras ópticas, vidrios, y tienen que empezar a entender
la importancia de la sílice, es buena para mejorar la calidad de vida.
El elemento Silicio (Si) y oxigeno (O) comprende aproximadamente 60%
de la litosfera hasta una profundidad de alrededor de 16 Km. La estructura del
cristal de dióxido de Si consiste de 1 átomo de Sílice bordeado por 4 átomos de
oxigeno para formar una red de tetraedros SiO4.
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Aunque el cuarzo es común, las areniscas, cuarcitas, pegmatitas, y los
sedimentos no consolidados derivadas de ellas que tienen un contenido de
Sílice, que se encuentran hoy en el mercado tiene una demanda relativamente
aceptable por calidad y consistencia.
ARENISCA SILICEA PARA LA INDUSTRIA DEL VIDRIO
La sílice es el principal óxido. La fabricación de vidrio desarrolla moldes
de arena silicea usada. Estas especificaciones definen los límites y rangos para
las propiedades físicas y químicas de la arena y son usadas en la fabricación
de vidrio, la calidad comercial de una arena es determinada por la historia
geológica. Los productores de vidrio preparan su modelo con especificacionespara cada recurso de material aprobado. En general, una compañía de vidrio.
El vidrio de Sílice de soda es usado en la fabricación de
recipientes, productos de vidrio, lámparas fluorescentes o incandescentes, fibra
de vidrio y muchos otros productos.
Los minerales pesados tales como ilmenita, leucoxena, kyaniel y
circón son impurezas en las cuales los límites tienen lugar para grupo un de
vidrio. Los límites son especialmente rígidos para minerales de granos quetienen de 0.60 – 0.425 mm.
Para obtener vidrio de alta calidad a bajo costo, las condiciones
de operación de los refractarios tienen que soportar tales como:
La temperatura de operación elevado
La corrosión de los fundentes volátiles son elevados.
La cal, soda cáustica, sulfato de sodio, fluoruros, óxidos de plomo,bórax, sílice y otros constituyentes reaccionan con los materiales
refractarios a elevadas temperaturas.
Los análisis volátiles penetran los poros del ladrillo atacándolo
rápidamente.
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COMPOSICION QUIMICA PARA VIDRIOS
SiO2 de 95 – 99.8%
Las impurezas tienen cierta importancia, por que dependerá para
obtener, el tipo de vidrio.
La alúmina no es nociva para el vidrio común (solo llegando al
4%)
La alúmina para vidrio óptico debe ser inferior al 0.1%
El óxido de hierro de tintes verde y amarillo (solo para cristal
ambarino puede llegar al 1%.
El manganeso después de una larga exposición al sol proporciona
colores de amatista.
Los granos de arenas debe ser uniforme inferior a la malla 20 y
superior a la malla 200, granos gruesos produce burbujas al aire.
Las arenas se obtienen a partir de las areniscas cementadas, no
consolidadas, debe ser friable y compensar alrededor de los
granos con facilidad.
ESPECIFICACIONES TECNICAS DE ARENAS PARA VIDRIO
Sílice SiO2 mínimo 99.50%
Al2O3 mínimo 0.20%
Fe2O3 mínimo 0.03%
TiO2 mínimo 0.03%
Cr2O3 mínimo 0.001%
Pérdida por calcinación 0.20%
Humedad mínimo 5 %
CaO mínimo 0.05%
MgO mínimo 0.05%
NaO2 mínimo 0.04
K2O mínimo 0.04
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ANALISIS DE LA SILICE POR GRANULOMETRIA.
MALLA(numero)
%RETENIDO
+ 20 0.10máximo
+ 30 4.00máximo
+ 40 25.00máximo
- 100 10.00máximo
- 140 3.50máximo
ESTANDARES PARA LA FABRICACIÒN DE VIDRIO
Tipo de vidrioSiO2%Mín
Al2O3%Máx
Fe2O3%Máx
CaO+MgO%Máx
1. Calidad óptica 99.8 0.1 0.22 0.10
2. Calidad cristal de mesa 98.5 0.5 0.035 0.20
3. Calidad cristal de flint 95.0 4.0 0.06 0.50
4. Calidad vidrio cilindrado, varilla
y vidrio pulido
98.5 0.5 0.06 0.50
5. Calidad vidrio para placasroladas y pulidas
95.0 4.0 0.06 0.50
6. Calidad vidrio natural, vidrio deventana
98.0 0.5 0.30 0.50
7. Calidad vidrio natural 95.0 4.0 0.30 0.50
8. Calidad vidrio verde 98.0 0.5 1.00 0.50
9. Calidad vidrio ámbar 95.0 4.0 1.00 0.50
En consecuencia la sílice se emplea para la fabricación de los siguientesvidrios.
TIPOS DE VIDRIOS QUE SE PUEDEN FABRICAR
VIDRIO CRISTAL PARA UNA VENTANA
Debe tener la siguiente composición. SiO2 = 74%
CaO MgO = 14%
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Na2O = 12%
Al2O3 + SO3 = 1 – 2%
Se emplean tortas de sal y cenizas de sosa para vidrio de botellas.
Se utiliza magnesita para dar opacidad a los cristales.
VIDRIO DE CRISTAL PYREX
SiO2 y BO2 = 80%
Al2O3 y Na2O = 9%
Otros elementos que se pueden añadir para la coloración de los vidrios
VIDRIOS COLOREADOS
Contiene los agentes colorantes de: El oro metálico : para dar el color rubí dorado
Selenio : para dar el color rojo
Cromo y cobre : para dar el color verde
Cobalto : para dar el color azul
Cadmio y uranio : para dar el color amarillo
Manganeso : para dar el color violeta
Oxido de hierro : para dar el color pardo Fluoruro de calcio y óxido de estaño: para dar el color ópalo.
EMPLEO DE LA SILICE EN LAS INDUSTRIAS CERAMICAS
La sílice líquida es de gran plasticidad y se moldea mediante diferentes
técnicas. Una vez frío, puede tallarse. A bajas temperaturas es frágil y presenta
un tipo de fractura concoidea.
La fabricación de cerámicas es anterior al año 2000 a.C. En esa época
siempre se trabajaba a mano, usando moldes, y desde entonces el ser humano
lo ha utilizado con diversos fines: para fabricar recipientes utilitarios y para
objetos decorativos y ornamentales, entre los que se incluyen trabajos de
joyería. También tiene aplicaciones en la arquitectura y la industria.
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ELECCIÓN DE LAS ROCAS ORNAMENTALES Y SU FUNCIONINTEGRAL
Para la elección no vasta la, belleza, la facilidad de acabado e
industrialización, ni la bondad de sus propiedades, si no se conocen las
condiciones de:
Medio ambiente en el cual va estar expuesto
FUNCIÓN INTEGRAL.- Depende de:
composición mineralógica de la roca (tener cuidado que no este
presente cristales de pirita)
La majestuosidad de las rocas ornamentales dependen de:
Tonalidad
Inspiración artística de quienes lo usan
USO DE LA SILICE EN LA INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCIÓN CIVIL
Esta industria consume grandes cantidades de arena de baja calidad
para incorporarla a las mezclas de concreto, fabricación de asbesto, asfalto,
pisos y techos, también se utiliza como relleno en cemento a prueba de ácidos
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(cemento hidráulico) y mezclas para pavimentos. Una de las aplicaciones más
recientes de la arena sílica en la industria de la construcción es la relacionada a
la elaboración de ladrillo silicocalcáreo a partir de un proceso alemán para
sintetizar el grano de sílice con cal. La mezcla de estos elementos permite
lograr una resistencia significativamente mayor del ladrillo de construcción
convencional de 120 kg/cm² a 350 kg/cm² del silicocalcáreo.
La especificación del producto se basa en la forma y grado de selección de la
arena, la cual debe corresponder a grano de preferencia redondeado y
granulometría de 1/16 de mm a 2 mm. Las arenas bien seleccionadas
producen un mayor aglutinamiento con la cal, ya que los diferentes tamaños de
grano reducen considerablemente la porosidad del ladrillo y permiten asimismola sinterización textural entre los agregados.
LA SILICE EN LA INDUSTRIA DE ABRASIVOS
Las arenas de sílice no son un material que se pueda considerar único
en la producción de abrasivos. En comparación de dureza se utilizan con
mayor ventaja otros minerales, como el granate y el esmeril. Sin embargo, se
usa por su menor precio y mayor disponibilidad. Se emplea para fabricar papel
de lija, así como para limpieza y abrasivo a base de chorros de arena
(sandblast), donde se sopla la arena con aire a presión. Esta misma cualidad
puede utilizarse con agua para eliminar el polvo sobre la superficie a limpiar o
pulir. Aunque los granos de forma angulosa tienen mejor acción de corte, esta
ventaja se ve anulada por aumento en pérdidas por finos. No obstante, siempre
se recupera la arena para reciclarla. Todas estas arenas deben pasar como
regla general por un tamiz de 14 mallas y retenidas por un tamiz de malla 65.
PRODUCTOS QUÍMICOS A BASE DE SÍLICE
La arena sílica se utiliza en este sector para la elaboración de productos
silicosos intermedios, como el silicato de sodio, cloruro de silicio, compuestos
organisilicosos y en particular los silicones y sílica gel. El silicato de sodio se
produce fundiendo arena sílica con carbonato de sodio a 1 200° - 1 400°C. Se
puede variar la concentración de Na2O a SiO2 para obtener una amplia gama
de productos. La mayor parte de los demás productos químicos a base de
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sílice se fabrican con productos silicosos intermedios. El tetracloruro de silicio
se prepara por la coloración de silicio, ferrosilicio y carburo de silicio. Actúa
como agente modificador y como agente deshidratador en pinturas y es el
punto de partida en la producción de compuestos organosilicosos, en particular
los silicones, donde se mezcla con cloruro de metilmagnesio bajo ciertas
condiciones específicas para formar el compuesto de metiltriclorosolano. Los
silicones elaborados con silicio y cloruro de metilo se emplean para fabricar
telas de alta permeabilidad e inmanchables; en la elaboración de pulimentos,
cosméticos, lubricantes de alta temperatura y recubrimientos antiadherentes
para aislantes térmicos. La sílice activada se fabrica agitando una solución muy
diluida de silicato de sodio neutro con un precipitador, como ácido sulfúrico,cloro o bióxido de carbono y que se usa para ayudar en la coagulación de
procesos de tratamiento de aguas. El sílica gel se utiliza como absorbente de
humedad o desecador, en particular en plantas para el secado de gases.
LA SILICE COMO BIENESTAR HUMANO
¡Para su bienestar!
Para un bienestar general, se pueden utilizar los polvos y las pastillas de Sílice
que son combatientes a la silicosis, enfermedad comun de la sílice cuando se
inhala en un centro de labor. Se han utilizado informaciones experimentadas de
Minerales y Oxigeno.
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EN LA INDUSTRIA DEL PETRÓLEO
La industria petrolera es la principal consumidora de arena sílica para
sus procesos de cementación y fracturación de pozos. El proceso consiste en
inyectar arena sílica de grano redondo y uniforme. La especificación para esta
industria requiere granulometría comprendida de la malla 12 a la 20 (1.397 -
0.833 mm) y de la 20 a la 42 (0.833 - 0.351 mm) cuando el pozo ha bajado su
producción y de esta forma pueda estimular su producción normal. El consumo
anual requerido para este proceso se estima en 8 500 toneladas.
OTROS USOS DE LA SILICELas distintas formas de calcedonia y muchas de las variedades
cristalinas del cuarzo se usan como gemas y otros ornamentos. Las rocas de
cristal puro se utilizan en equipos ópticos y electrónicos. Como arena, el cuarzo
se utiliza con profusión en la fabricación de vidrio y de ladrillos de sílice, o como
cemento y argamasa. El cuarzo molido sirve de abrasivo en el cortado de
piedras, en los chorros de arena y en el molido de vidrio. El cuarzo en polvo se
usa para hacer porcelana, papel de lija y relleno de madera.La sílice utilizada en esta industria es como grava de cuarzo, con diámetros de
2 a 4 mm, para la fabricación de ferroaleaciones; arena sílica para elaborar
moldes y corazones de diferentes piezas fundidas y también arena sílica como
materia prima en la fabricación de refractarios. El mineral que se utiliza en la
carga para la fabricación de ferrosilicio son gravas de cuarzo con contenido no
menor del 95% de SiO2 , no mayor de 0.02% de P2O5 (Pentóxido de fósforo) y
una menor cantidad posible de impurezas escorificantes de Al2O3 (Alúmina),debiendo cumplir además especificaciones del tamaño de la partícula entre
+½" y -2".
Se utilizan grandes cantidades de cuarzo como fundente en operaciones
de fundición. Casi todo el cristal de cuarzo natural de alta calidad, importante
materia bruta en la industria electrónica, se importa de Brasil, único país con
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grandes yacimientos de este mineral en cantidades comerciales. Los cristales
de cuarzo también pueden sintetizarse.
ALGUNOS MINERALES QUE PUEDEN SUSTITUIR A LA SÍLICE
El material que representa la mayor competencia para la arena de sílice
es la piedra molida y se produce en una gran variedad de tipos y tamaños. La
caliza molida es el sustituto más común como agregado en la construcción. La
arcilla, la pizarra, el esquisto, la vermiculita, la perlita, la pómez natural y la
escoria son otros materiales que también pueden sustituir a la sílice comoagregado para concreto. El zirconio y la mullita son materiales con mayor
refractariedad que las arenas de sílice y se usan en moldeo para fundición
cuando la temperatura y otras condiciones llegan a sobrepasar los límites de la
arena de moldeo de sílice. Se encuentran otros productos minerales, naturales
y óxidos metálicos como el granate molido y la diatomita que se emplean como
medio filtrante, así como materia prima para cerámica y resinas. En refractarios
se enfrentan con la arcilla, la bentonita, la diatomita y el barro, aunque estos
productos suelen tener inconvenientes técnicos, sobre todo en el poco margen
de choque térmico.
En el campo de los abrasivos hay varios materiales que pueden sustituir
a la arena sílica, como son la alúmina, el carburo de silicio, el granate, el
esmeril y el diamante.
LA ENFERMEDAD QUE PRODUCE LA SILICE
SILICOSIS.- enfermedad pulmonar crónica que se debe a la inhalación
prolongada de polvo de sílice. Afecta a trabajadores de minas, canteras,
fundiciones e industrias similares. Se caracteriza por el desarrollo de una
fibrosis progresiva alrededor de las diminutas partículas de sílice que se
depositan en los pulmones. Tras algunos años de exposición prolongada, la
manifestación clínica de la enfermedad es la disnea. La enfermedad, que al
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principio es leve, progresa con lentitud pero de manera implacable, incluso
después de haber cesado la exposición al agente desencadenante.
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CONCLUSION
Es necesario realizar estudios de exploración a detalle como
puede ser muestreos sistemáticos así como en trincheras
Actualmente el mercado interno del Perú requiere de mayor
producción de materiales no metálicos como el sílice.
Se debe de realizar un análisis de muestras de campo para saber
el contenido de sílice, cumple con los estándares para su
utilización.
En el tramo de Cerro de Pasco a Jarapampa existe indicios de
blancos mineralógicos de depósitos no metálicos.
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RECOMENDACIONES
Se recomienda hacer un estudio más detallado de este proyecto
ya que presenta indicios mineralógicos de mineralización no
metálica.
El tramo recorrido de este estudio presenta una interesante
anomalía de sílice arenosa.
Es recomendable que los alumnos de la escuela de formación
profesional de geología realicen salidas de campo para poder
reconocer a los diferentes depósitos no metálicos así como
metálicos para un buen conocimiento práctico y científico.
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BIBLIOGRAFÍA
www. Ingemmet.org.pe- Internet
Cuadrángulo de Pasco 22k
Mineralización no metálica por Saúl Tapia Cárdenas
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ANEXOS
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