TournSCastroLCeledaA[etal]

MINERALOGÍA Y GEOQUÍMICA DE LAS GLAUCONÍAS DE LA FORMACIÓN
SALAMANCA, CHUBUT, ARGENTINA
Tourn, S. 1. Castro, L. 1, Celeda, A. 2, Scasso, R.1,3, Fazio, A.1, y Soreda, M.1
1
Departamento de Geología, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, U BA, Argentina; 2Instituto de
Investigaciones Mineras, SEGEMAR 3CONICET [email protected]
Los niveles glauconíticos de la Formación Salamanca (Lesta et al. 1981) correspondientes a la
transgresión marina del Daniano, afloran en ambas márgenes de la cabecera del rio Chico en forma discontinua
llegando a 10 m de espesor en el sector de estudio (45°33’04”, 68°13´40”). Sobre una muestra volumétrica
tomada en canaleta, se realizaron ensayos de separación y tratamiento a escala de laboratorio, así como también
los primeros análisis para evaluar las posibilidades de aprovechamiento industrial.
En este trabajo se plantea como objetivo caracterizar desde el punto de vista mineralógico y geoquímico
las arenas glauconitícas de la Fm. Salamanca, utilizando técnicas convencionales para tipificar un producto que
pueda ser utilizado en la industria de los fertilizantes como fuente alternativa de potasio de liberación controlada.
La glauconita es un mineral micáceo originado casi exclusivamente en ambiente marino de plataforma.
Como generalmente se presenta en agregados redondeados de grano fino, constituidos por laminillas de forma
irregular, se la ha considerado un mineral del grupo de las arcillas y dentro de éstas aún actualmente se la incluye
en el grupo de la illita, aunque su descripción mineralógica aparezca bajo el grupo de las micas (Deer et al.
1993). Esto obedece a que el término se ha empleado indistintamente en la literatura para referirse al mineral
bien cristalizado y a los agregados redondeados que la contienen, aunque estos últimos pueden contener otros
minerales, arcillosos y no arcillosos.
En consecuencia, y siguiendo a Odin y Matter (1981), como término más apropiado para los agregados
se utilizará glauconía, que se define como una roca compuesta por glauconita, especies minerales del grupo de
las esmectitas y otros minerales minoritarios, diferenciándolo así de la glauconita, la mica monoclínica con una
composición química definida por la expresión (K,Ca,Na) ~1,6(Fe3+,Al,Mg,Fe2+)4,0(Si7,3Al0,7)4O20(OH)4. La
madurez de las glauconías se establece según el contenido de K2O a través de cuatro categorías: incipiente
(<4%), poco evolucionada (4-6%), evolucionada (6-8%) y altamente evolucionada (>8%). Comúnmente, las
glauconías más evolucionadas se hallan en la fracción 160-500 µm.
El análisis por difracción de rayos X es un método expeditivo para evaluar la madurez de las
glauconías, empleándose como criterios de identificación la variación del valor d(001), que es alto para
glauconías inmaduras y bajo para maduras, y el ancho de la reflexión (001) medido en FWMH (full width at half
maximum), cuyo valor disminuye con el avance de la evolución. Por tratarse de areniscas friables, las muestras
fueron primero tamizadas en húmedo, utilizando el tamiz de 62 µm, y luego en seco (tamices de 88 - 125 - 250 y
500 µm), obteniéndose dos fracciones, 500-170 µm y 170-88 µm. Una parte de las glauconías de ambas
fracciones fue luego sometida a tratamiento en Separador Isodinámico Franz (Modelo L1, 115 V, 2.2 A) y
purificada por ultrasonido y selección manual final (picking).
Los difractogramas se obtuvieron sobre muestras totales de glauconías de ambas fracciones y sobre
muestra purificada de tamaño 250 µm. Se empleó el equipo Siemens D5000, con radiación de Cu (λ=1.54056Ǻ)
y filtro curvo de grafito, del INQUIMAE-Instituto de Química-Física de los Materiales, del Dpto de Química
Inorgánica, FCEN-UBA. Como resultado, se observa que ambas fracciones de muestra total están compuestas
por cuarzo (mayoritario), glauconita y albita, siendo relativamente más abundante la participación de la
glauconita en la fracción de mayor tamaño. Los minerales acompañantes de la glauconita indican un precursor
sílicoclástico.
El diagrama de Rayos X de la muestra glauconítica separada por picking revela que se compone de
glauconita, illita-montmorillonita y nontronitas de Na y Ca. Se observa que la reflexión basal (001) se presenta
indefinida, de baja intensidad, base ancha y apariencia asimétrica, lo que permite inferir que se trata de
glauconías correspondientes a la categoría incipiente. El grado de madurez obtenido con el método empleado es
coherente con el valor 2,85 % K2O determinado por análisis químico sobre una muestra de la fracción 500-250
µm (Castro et. al. 2008).
Para la caracterización geoquímica, la muestra fue tamizada en seco y concentrada por separación
magnética según mallas 30-60 (600-250 µm), 60-120 (250-125 µm) y 120-170 (125-90 µm) en un equipo Eriez
del INTEMIN (SEGEMAR). En la Tabla 1 figuran los tenores en % en peso de SiO 2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO y
K2O, obtenidos mediante análisis químicos de dichas fracciones, y en la figura 1 la relación del K2O, principal
indicador de la madurez de las glauconías, versus los restantes óxidos.
14
12
10
8
6
4
2
0
Al2O3
y = 1,8917x + 4,889
Fe2O3
A l2O3
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
600-250 µm Mag.
70,2
9,75
10,44
0,98
0,38
600-250 µm NoMag.1
88,7
6,11
1,07
1,00
0,07
600-250 µm NoMag.2
81,35
8,35
3,69
1,21
0,17
250-125 µm Mag.
64,4
11,86
11,9
0,87
0,65
250-125 µm NoMag.1
85,65
8,4
1,16
1,57
0,12
250-125 µm NoMag.2
79,7
10,19
3,24
1,34
0,22
125-90 µm Mag.
65,86
12,44
9,34
1,77
0,66
125-90 µm NoMag.2
79,4
12,03
1,65
2,46
0,15
Tabla 1. Análisis químicos de algunos elementos mayoritarios de la Fm. Salamanca.
R2 = 0,7036
0
1
2
3
4
14
12
10
8
6
4
2
0
5
Fe2O3
y = 4,379x - 4,9192
R2 = 0,9286
0
1
2
K2O
3
4
5
K2O
0,8
3
y = 0,2209x - 0,2135
2,5
R2 = 0,8581
0,6
2
0,4
MgO
CaO
MgO
K 2O
2,97
1,43
2,22
4,05
1,39
2,15
3,17
1,31
1,5
CaO
1
0,2
y = -0,2509x + 1,9861
0,5
0
2
R = 0,2215
0
0
1
2
3
4
5
0
K2O
1
2
3
4
5
K2O
100
SiO2
80
60
SiO2
40
Fig. 1. Relación entre los tenores de Al2O3, Fe2O3,
MgO, CaO y SiO2 vs K2O.
y = -8,3847x + 96,496
20
R2 = 0,8411
0
0
1
2
3
4
5
K2O
En los diagramas se observa que mientras Al2O3, Fe2O3 y MgO muestran una correlación positiva con el
K2O, indicando una incorporación paralela de esos elementos en esta etapa incipiente de evolución de las
glauconías, CaO y SiO2 presentan una relación inversa. El calcio es un elemento empobrecido en glauconías,
mientras que las glauconías con precursores sílicoclásticos tienden a presentar una relación negativa o nula
(Amorossi et al. 2007).
Los resultados obtenidos contribuyen al conocimiento de un mineral de posible aplicación industrial, no
desarrollado en la Argentina, con perspectivas crecientes vinculadas a la agro-industria.
REFERENCIAS
Amorossi, A., Sanmartino, I. y Tateo, F., 2007. Evolution patterns of glaucony maturity: A mineralogical and geochemical approach.
ScienceDirect, Deep-Sea Research II, 54:1364-1374.
Castro, L. N., Tourn, S.M., Scasso, R.A., Celeda , A.M. y Fazio A.M., 2008. Evaluación de los niveles glauconíticos de la Formación Salamanca
como fuente alternativa de potasio para la industria de fertilizantes. 12 Reunión de Sedimentología, Buenos Aires (en prensa).
Deer, W.A., Howie, R.A. y Zussman, J.I., 1993: An Introduction to the Rock-Forming Minerals. Longman Sc. and Tech., Hong Kong.
Lesta, P. y Ferello, R., 1972. Región extrandina del Chubut y Norte de Santa Cruz. En: A.F. Leanza (ed.), I Simp. Geol. Reg. Arg.. Acad. Nac. de
Cs. de Córdoba: 601-654.
Odín, G.S. y Matter, A., 1981. De glauconiarum origine. Sedimentology. 28:611-641.