Geoquimica movilidad de elementos PDF

Preview

Summary

Movilidad de algunos elementos, graficos de Pourbaix...

Description

INMOVILIZACION DE ELEMENTOS EN AMBIENTES SUPERGENOS

GEOQUÍMICA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA

Facultad de ingenieria Geologica, Minera Y Metalurgica

PRACTICA 4 GE-282

INMOVILIZACION DE ELEMENTOS EN AMBIENTES

FIGMM

1

INMOVILIZACION DE ELEMENTOS EN AMBIENTES SUPERGENOS

CONTENIDO I. II. III. IV.

GEOQUÍMICA

PAG.

INTRODUCCIÓN ………………………………………………………………...3 PREGUNTA 1……………………………………………………………………..4 PREGUNTA 2……………………………………………………………………..7 BIBLIOGRAFIA …………………………………………………………………..10

FIGMM

2

INMOVILIZACION DE ELEMENTOS EN AMBIENTES SUPERGENOS

GEOQUÍMICA

INTRODUCCIÓN

La Tierra, el mayor planeta rocoso, fue creado hace alrededor de 4.5 mil millones de años. Su superficie es única entre los planetas debido a que solamente aquí hay agua líquida. Algunos ejemplos de las características superficiales terrestres son las montañas, terremotos, ríos, volcanes y los desiertos. Sin embargo, hay mucho más debido a la complejidad de nuestro planeta. La mayor parte de la superficie terrestre está cubierta por agua, y el resto es rocoso. La capa exterior de la Tierra formó una corteza dura a medida que se enfriaba la superficie. La corteza está compuesta por grandes placas que se mueven lentamente. Si dos placas colisionan, se puede provocar la formación de cadenas montañosas. Con todos estos factores y procesos sobre ellas se pueden redistribuir los elementos presentes en nuestro planeta que nos ayudan a comprenderla.

FIGMM

3

INMOVILIZACION DE ELEMENTOS EN AMBIENTES SUPERGENOS

GEOQUÍMICA

CUESTIONARIO 1. Graficar y explicar la movilidad del Fe2+ ,Fe3+, Cu2+ . Indicando las especies móviles e inmóviles que se forman y los pH a los cuales dejan de ser móviles Fe+2

MOVILIDAD DEL Fe+2 10 9 8 7

PH

6 5 4 3 2 1 0

0

2

4

6

8

10

12

14

V(NaOH)ml 13

9

Fe+3

MOVILIDAD DEL Fe+3

Na 7 6 5

PH

4 3 2 1 0

FIG

0

5

10

15

V(NaOH)ml

20

25

30

INMOVILIZACION DE ELEMENTOS E 17 20 22 24 25 26

2.5 2.6 2.9 3.3 4.7 6.4

Cu+2

MOVILIDAD DEL Cu+2 12 10

PH

8 6 4 2 0

0

2

4

6

8

10

12

14

16

V(NaOH)ml 13 14 15

7 8.1 11

2. Que son las barreras geoquímicas. Cuales son y que relación guarda con los Limites de pH y Eh de la naturaleza BARRERAS GEOQUIMICAS 

Las barreras geoquímicas constituyen los obstáculos físicos y cambios químicos de los niveles superficiales que impiden una movilización normal de material fragmentario y de los iones presentes en una fase líquida. De tal manera, que las condiciones naturales son

FIGMM

5

INMOVILIZACION DE ELEMENTOS EN AMBIENTES SUPERGENOS



 

GEOQUÍMICA

adversas y por ende la migración de los elementos químicos cambia drásticamente, originándose una variación en el contenido de los elementos que están migrando. En algunos casos, la variación hacia contenidos altos constituye depósitos minerales secundarios de interés económico. Por el contrario, cambios graduales hacia valores bajos, por las nuevas condiciones de migración generan zonas estériles o depósitos de baja ley. Las barreras geoquímicas se clasifican en singenéticas, diagenéticas y epigenéticas. Los cambios en la migración del material fragmentario y los elementos en forma iónica, debido a las barreras geoquímicas, pueden obedecer a fenómenos físicos, fisicoquímicos y biológicos. a. Físicos  Se originan cuando la velocidad del agua cambia bruscamente, generalmente por el cambio de pendiente de la superficie deslizante. Son típicos los procesos de asentamiento y sedimentación de material fragmentario, minerales. En este caso se favorece la formación depósitos de placeres aluviales generalmente caracterizados por la presencia de minerales de alto peso específico, tales como Au, platinoides, casiterita, circón, ilmenita, minerales con REE, entre otros.  Las barreras físicas también pueden controlar y delimitar los halos de dispersión secundaria, formados en torno a un Depósito mineral. b. Fisicoquímicos Se deben a factores como pH y Eh. Los principales son de tipo:  Oxidación, para el Fe, Mn, Co y S. Se presenta por el contacto entre agua subterránea y agua superficial rica en O2.  Reducción con H2S, para el V, Fe, Cu, Co, As, Se, Ag, Ni, Zn, Cd, Pb y U.  Sulfato y Carbonato, para Ca, Sr y Ba. Contacto entre aguas sulfatadas o carbonatadas con agua neutra.  Alcalino, para el Ca, Mg, Sr, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Cd y Pb.  Ácido, para el Sio2.  Evaporación, para el Li, N, F, Na, Mg, S, +, Fe, Ca, Zn, Sr, Rb, Mo, I y O.  Adsorción, para Mg, P, S, K, Ca, V, Cr, Co, Ni, Cu, Rb, Mo, Zn, As, Hg, Pb, Ra y U provenientes de aguas subterráneas. c. Biológico Propios de los suelos, pantanos y en general de zonas donde la actividad orgánica es fundamental. Originan depósitos de carbón, turba y posiblemente Depósitos metalíferos.

LIMITES DE PH Y EH El factor más importante de todos los que gobiernan la solubilidad de un elemento dado en el agua es la relación entre la concentración de los iones hidrógeno en la solución, expresado como pH, y el potencial de oxidación o Eh, estos son expresados en diagramas pH-Eh, utilizando estas dos variables como ejes. Los esquemas incluyen el H 2, O2 y el elemento en cuestión.

FIGMM

6

INMOVILIZACION DE ELEMENTOS EN AMBIENTES SUPERGENOS

GEOQUÍMICA

Diagrama Eh- pH del hierro DIAGRAMA DE BARRERAS GEOQUIMICAS DE KRUMBEIL Y GARRELS (1952) Krumbein y Garrels, determinaron las condiciones de caracteres físico químicos (Eh, pH), que influían en la estabilidad de los minerales, a estos valores los llamaron “barreras geoquímicas” (campos de estabilidad a diferentes condiciones de Eh y pH). Cada barrera condiciona un valor de Eh y pH y determina la formación o no de un mineral a un lado u otro de tal límite. Se pueden definir muchas barreras geoquímicas, de todas ellas la de más utilidad es la barrera neutral pH=7, la barrera de la caliza con pH=7.8(a un pH más elevado la calcita se deposita fácilmente, a un pH más bajo tiende a disolverse). La barrera de sulfatos sulfuros, determinada por el potencial de oxidación de sulfuros a sulfatos, la barrera de óxido carbonato de Fe y Mn, determinada por el potencial de oxidación para el cual los componentes ferrosos y manganosos (principalmente carbonatos en el medio sedimentario) se oxidan para dar óxidos más elevados; y la barrera de materia orgánica, por debajo de ella la cual la materia orgánica es estable y por encima de la cual se oxida dando dióxido de carbono. Entonces tenemos una clasificación de medios sedimentarios basadas sobre estos dos parámetros (pH-Eh), con esto el estudio minucioso de la mineralogía de un depósito sedimentario mostrara las condiciones fisicoquímicas bajo las cuales se desarrolló.

FIGMM

7

INMOVILIZACION DE ELEMENTOS EN AMBIENTES SUPERGENOS

GEOQUÍMICA

Diagrama de barreras geoquímicas de Krumbein y Garrels(1952)

3.Se ha encontrado en el campo una muestra acuosa que da pH=3 y una conductividad de 1950 y un Eh de 420mmvoltios. Explique qué elementos pueden encontrarse móviles en ese medio y cuales dejaron de ser móviles. Utilice además de los estudiados los diagramas de Pourbaix de otros elementos no conocidos para sustentar sus respuestas. (Cr , Mn, Zn,As)

Según la tabla de movilidad de Levinson (1980) para PH=3, conductividad 1950 y Eh=420 mV:

FIGMM

8

INMOVILIZACION DE ELEMENTOS EN AMBIENTES SUPERGENOS

GEOQUÍMICA

pH = 3, Eh = 420 mV, Conductividad = 1950 Alta Movilidad Baja Inmóvil movilidad media movilidad Antimonio Arsénico Bario Berilio Bismuto Boro Cadmio Cadmio Cromo Cobalto Cobre Flúor Oro Hierro (+3) Hierro (+2) Plomo Litio Manganeso Mercurio(aq) Mercurio(vap ) Molibdeno Níquel Niobio Tantalio Platino Radón Selenio Plata Teluro Torio Tungsteno Uranio Vanadio Zinc

FIGMM

9

INMOVILIZACION DE ELEMENTOS EN AMBIENTES SUPERGENOS

GEOQUÍMICA

Levinson 1980 movilidad de elementos

DIAGRAMA POURBAIX Mn

FIGMM

10

INMOVILIZACION DE ELEMENTOS EN AMBIENTES SUPERGENOS

GEOQUÍMICA

DIAGRAMA POURBAIX Zn

DIAGRAMA POURBAIX As

DIAGRAMA POURBAIX Cr

4.Explique el caso de la formación de la malaquita en ambientes supérgenos utilizando el diagrama de Pourbaix. (diagrama en clase teórica)

FIGMM

11

INMOVILIZACION DE ELEMENTOS EN AMBIENTES SUPERGENOS

GEOQUÍMICA

BIBLIOGRAFÍA Apuntes Geología General: Ambiente oceánico, carbonatos. (s. f.). Recuperado 27 de junio de 2020, de https://www.geovirtual2.cl/geologiageneral/ggcap05c-3.htm Liubow González, 2009. Alteración Hidrotermal y Supergénica. Curso de Mineralogía y Petrografía. Universidad de Concepción

FIGMM

12...