UNIVERSIDAD NACIONAL DE LOJArea de la Energa, las Industrias y
los Recursos Naturales no RenovablesCarrera de Ingeniera en Geologa
Ambiental y Ordenamiento Territorial
UNIVERSIDAD NACIONAL DE LOJA rea de la Energa, las Industrias y
los Recursos Naturales no Renovables
Carrera de Ingeniera en Geologa Ambiental y Ordenamiento
Territorial
QUINTO CICLO
ASIGNATURA: PETROGRAFIA
FECHA: 14/05/15
MINERALES ARCILLOSOS
ALUMNA:Sandra Fernanda Alvarado Jaramillo
Profesor asignatura: Dra. Silvia Loaiza
2015
LOJA- ECUADOR
Minerales arcillososLos minerales de la arcilla son
filosilicatos de aluminio hidratados, a veces con cantidades
variables de hierro, magnesio, metales alcalinos, tierras alcalinas
y otros cationes. Los minerales de las arcillas tienen estructuras
similares a las micas y se forman lminas planas hexagonales. Los
minerales arcilloso son productos comunes de la meteorizacin
(incluyendo la meteorizacin del feldespatos) y productos de la
alteracin hidrotermal y de baja temperatura. Los minerales
arcillosos son muy comunes en roca sedimentarias finas granuladas
como las lutitas, lamito y areniscas, y de rocas finasDesde el
punto de vista mineralgico, engloba a un grupo de minerales
(minerales de la arcilla), filosilicatos en su mayor parte, cuyas
propiedades fisico-qumicas dependen de su estructura y de su tamao
de grano, muy fino (inferior a 2mm).Las arcillas, al igual que el
resto de los filosilicatos, presentan una estructura basada en el
apilamiento de planos de iones oxgeno e hidroxilos. Los grupos
tetradricos (SiO)44-se unen compartiendo tres de sus cuatro oxgenos
con otros vecinos formando capas, de extensin infinita y frmula
(Si2O5)2- ,que constituyen la unidad fundamental de los
filosilicatos. En ellas los tetraedros se distribuyen formando
hexgonos.
Una unin similar puede ocurrir en la superficie opuesta de la
capa octadrica. As, los filosilicatos pueden estar formados por dos
capas: tetradrica ms octadrica y se denominanbilaminares, 1:1,
oT:O; o bien por tres capas: una octadrica y dos tetradricas,
denominndosetrilaminares,2:1oT:O:T. A la unidad formada por la unin
de una capa octadrica ms una o dos tetradricas se la
denominalmina.Las fuerzas que unen las diferentes unidades
estructurales son ms dbiles que las existentes entre los iones de
una misma lmina, por ese motivo los filosilicatos tienen una clara
direccin de exfoliacin, paralela a las lminas.CLASIFICACIONDentro
de los minerales arcillosos, los filosilicatos se clasifican
atendiendo a que sean bilaminares o trilaminares y dioctadricos o
trioctadricos (Tabla siguiente). Como puede verse pertenecen a los
filosilicatos grupos de minerales tan importantes como las micas y
las arcillas.
Propiedades:Superficie especficaLa superficie especfica o rea
superficial de una arcilla se define como el rea de la superficie
externa ms el rea de la superficie interna (en el caso de que esta
exista) de las partculas constituyentes, por unidad de masa,
expresada en m2/g.Las arcillas poseen una elevada superficie
especfica, muy importante para ciertos usos industriales en los que
la interaccin slido-fluido depende directamente de esta propiedad.A
continuacin se muestran algunos ejemplos de superficies especficas
de arcillas:Caolinita de elevada cristalinidad hasta 15
m2/gCaolinita de baja cristalinidad hasta 50 m2/gIllita hasta 50
m2/gMontmorillonita 80-300 m2/g
Capacidad de absorcinLa capacidad de adsorcin se expresa en
porcentaje con respecto a la masa y depende, para una misma
arcilla, de la sustancia de que se trate. La absorcin de agua de
arcillas absorbentes es mayor del 100% con respecto al peso.La
absorcin de agua en el espacio interlaminar tiene como consecuencia
la separacin de las lminas dando lugar al
hinchamiento.PlasticidadLas arcillas son eminentemente plsticas.
Esta propiedad se debe a que el agua forma una envuelta sobre las
partculas laminares produciendo un efecto lubricante que facilita
el deslizamiento de unas partculas sobre otras cuando se ejerce un
esfuerzo sobre ellas.La elevada plasticidad de las arcillas es
consecuencia, nuevamente, de su morfologa laminar, tamao de
partcula extremadamente pequeo (elevada rea superficial) y alta
capacidad de hinchamiento.Grupos de la arcilla: Grupo de la
caolinita Grupo de la illita Grupo de la Montmorillonita Grupo de
la VermiculitaGrupo de la caolinita:La caolinita (Al4Si4O10(OH)8),
Las caolinitas son producto de la meteorizacin del feldespato
ortoclasa proveniente del granito. La caolinita se presenta en
hojuelas hexagonales de tamao pequeo, su estructura consiste en una
distribucin de dos lminas de slice y gibsita fuertemente enlazadas.
Algunos minerales de arcilla que pertenecen a este grupo son: la
dickita que tiene la misma composicin de la caolinita pero con un
orden diferente en sus lminas y la halosita que generalmente
aparece en algunos suelos tropicales, cuyas lminas en forma tubular
estn enlazadas por molculas de agua.
Fig.1: Fotografa obtenida de microscopia electrnica de barrido
(SEM) de caolinita
Fig.2-3: Microfotografa de minerales arcillosos mediante la
tcnica de contraste de fase.
Grupo de la ilita:La ilita es el resultado de la meteorizacin de
las micas, es similar en muchos aspectos a la mica
blanca(Moscovita) pero tiene menos potasio y ms agua en su
composicin. Se presenta en forma de hojuelas y su estructura
consiste en arreglos de tres lminas de gibsita con los iones de K
proporcionando el enlace entre lminas adyacentes de slice. Debido a
que el enlace es ms dbil que el de la caolinita sus partculas son
ms pequeas y delgadas.
Fig.4: Fotografa obtenida de microscopia electrnica de barrido
(SEM) IllitaGrupo de la montmorilonita:La montmorilonita es el
constituyente principal de la bentonita y otras variedades
similares de arcilla. Las montmorilonitas suelen ser el resultado
de la meteorizacin del feldespato plaglioclasa en los depsitos de
ceniza volcnica. Su estructura fundamental consiste de
distribuciones de tres lminas, cuya lmina octadrica intermedia es
casi siempre gibsita o en otro caso brucita. Diversos enlaces
metlicos adems del potasio (K) forman enlaces dbiles entre las
lminas. Una caracterstica particular del los minerales del grupo de
la montmorilonita es su considerable aumento de volumen al absorber
partculas de agua.Fig.5: Micrografas de Montmorillonita antes y
despus de ser tratadas con cidos. (A,B ) sin tratamiento acido ;
(C,D) tratada con CF3SO3H; (E,F) tratada con HClGrupo de la
vermiculita:Este grupo contiene productos de la meteorizacin de la
biotita y la clorita. La estructura de la vermiculita es similar a
la montmorilonita, excepto que los cationes que proporcionan los
enlaces entre lminas son predominantemente Mg, acompaados por
algunas molculas de agua fig.6: Fotografa obtenida de microscopia
electrnica de barrido (SEM) de VermiculitaBIBLIOGRAFIA:Barrios:, E.
G. (s.f.). Universidad de Castilla- La mancha. Recuperado el 2015
de mayo de 11 , de
http://www.uclm.es/users/higueras/yymm/arcillas.htmS/N. (Diciembre
de 2010). Ingenieria Civil. Recuperado el 11 de 05 de 2015, de
http://www.ingenierocivilinfo.com/2010/12/estructura-de-los-minerales-de-arcilla.html