GEOQUIMICA Y MINERALOGIA DE LOS ELEMENTOS

Niquel

PROPIEDADES QUIMICASSímbolo: NiPeso atómico: 58.71Numero Atómico: 28Punto de fusión: 1453°CPunto de ebullición:2730°CEstructura cristalina: su forma es hexagonal.

NIQUELGeoquímica  Geoquímicamente el níquel es siderófilo y se

puede juntar con el hierro metálico donde este se encuentre presente.

En el manto la concentración de Ni es solo de 0,02%. La alta afinidad de níquel con el azufre ocurre

frecuentemente en segregaciones magmáticas o metamórficas de cuerpos de sulfuro.

El níquel también ocurre como minerales de sulfuros y arseniuros en las segregaciones magmáticas tardías en vetas metalíferas. Los minerales importantes son: nicolita, breithaupita, millerita, rammelsbergita, gersdorffita y ullmannita.

Tiende a concentrarse en rocas máficas y ultramáficas, principalmente el olivino, piroxeno e hiperstena de origen ígneo.

PLATAPropiedades Químicas Símbolo: Ag Peso atómico: 107.88 Numero Atómico: 47 Su densidad es 10.53 Punto de fusión 961º C Punto de ebullición es 2180 ºC.Geoquímica La plata es fuertemente de tendencia calcófila como se observa

por la abundancia de sus minerales. Durante la diferenciación de magmas, la plata es concentrada

dentro del último periodo de los minerales, o depositada por asociaciones de soluciones hidrotermales.

Los minerales de plata comúnmente se oxidan como sulfatos de plata durante el intemperismo.

La plata puede ser disuelta y transportada lejos por aguas superficiales y subterráneas.

MERCURIOSímbolo HgNúmero atómico 80Peso atómico 200,59Densidad (20°C) 18,5462,Estado natural líquido.Temperatura de fusión

38.87°CCalor de fusión (15°C)

2,82 cal/g

El Hg es calcófilo, muestra una gran similitud con el Cd. Suelos: El cinabrio no se altera fácilmente y se puede encontrar como

un mineral detrítico. Sin embargo, debido a su fragilidad desaparece luego de una corta transportación (en pocos km).

Atmósfera: La atmósfera terrestre contiene cantidades relativamente grandes de Hg como consecuencia de los procesos metalúrgicos industriales, evaporación natural, erupciones volcánicas y humo de carbón.

Biosfera: Se ha detectado presencia de dispersión de mercurio en animales y algas marinas. La biogeoquímica del Hg es aún desconocida.

Aureolas o coronas: Las aureolas de dispersión son útiles en la prospección. Ellas pueden ser primarias o secundarias. Esta última puede ser el resultado de un agente de dispersión mecánica o una diseminación de mercurio en un estado gaseoso disuelto.

TUNGSTENOPropiedades Químicas · Símbolo W · Punto de fusión alto · Numero atómico 74 · Peso atómico 183,93 · Dureza de 6,5 a 7,5 (escala de Mohs). · Punto de fusión 3410 °c · Punto de ebullición 5900°c.

Geoquímica  El elemento es muy estable en presencia de minerales ácidos

debido a la formación de un estado pasivo. Las concentraciones minerales se encuentran en un número

según de situaciones geológicas diferentes, pero todos pueden desarrollarse con las intrusiones graníticas.

El elemento parece concentrarse dentro de los magmas residuales graníticos.

De acuerdo a su composición geoquímica, el tungsteno es fuertemente litofilo y escasamente siderofilo, sin tendencia calcofila.

Los constituyentes volátiles del magma granítico como el agua y los compuestos de boro, flúor y cloro, actúan como flujos poderosos (mineralizante) y portadores para la disposición de tungsteno.

El magma granítico, puede volverse magma residual para formar pegmatitas y las vetas pueden desarrollar a partir de la solución de tungsteno.

El tungsteno se forma bajo condiciones de temperatura media a alta por emanaciones gaseosas o soluciones hidrotermales.

VANADIOPROPIEDADES· SÍMBOLO V· ELEMENTO METÁLICO· PESO ATÓMICO 50,95· NUMERO ATÓMICO 23· DENSIDAD 5,98· PUNTO DE FUSIÓN 1715 °C· PUNTO DE EBULLICIÓN 3000°C

Geoquímica El vanadio está concentrado en muchos

sedimentos bituminosos, sapropelitas petróleos y carbones. En compuestos orgánicos (porfirinas) el vanadio reemplaza al Mg (clorofila).

El vanadio está concentrada en rocas basálticas como gabros, noritas y anortositas. En depósito de mena su concentración varía; en menas de titanomagnetita, las cuales contienen un 0,4-1,9% de coulsonita en promedio, el máximo contenido de V2O3 es 8,8%.

OROPropiedades Químicas Símbolo: Au Peso atómico: 196,967 Numero Atómico: 79 Punto de fusión: 1063°C Sistema de cristalización: isométrico Propiedades Físicas Muy maleable, Muy dúctil Color: amarillo, llegando a palidecer según el contenido de

plata. Insoluble en ácidos ordinarios. Soluble en agua regia.

Geoquímica Distribuido ampliamente, aparece de manera dispersa en

muchas rocas comunes, en aguas oceánicas y en la litosfera. El oro es siderófilo, y está concentrado en el núcleo del Hierro-

níquel. Se encuentra como metal nativo. Forma frecuentemente depósitos de placeres, de gran

importancia económica. En condiciones normales de intemperismo, el oro es

químicamente inerte y tiende a persistir como metal nativo en afloramientos lixiviados de minerales y placeres.

Durante el principal estado de cristalización ígnea, el oro es enriquecido en los productos de las últimas etapas magmáticas.

Las pegmatitas y soluciones hidrotermales son las fuentes más características del oro.

El oro nativo usualmente contiene plata y frecuentemente pequeñas cantidades de cobre, además de trazas de metal del grupo platino.

MOLIBDENOPROPIEDADES QUIMICAS Símbolo: Mo Metal muy duro Peso específico de 10,2 a 20°C Es maleable, Dúctil y excesivamente duro. El metal puro se disuelve a 2622°C ± 10°C Su punto de ebullición es a 5560°C ± 20°C. El peso atómico del Mo es 95,94, número atómico 42 y el metal

cristaliza en el sistema cúbico. A elevadas temperaturas el Mo tiene una alta afinidad con el

hierro y además con el níquel, titanio, manganeso y magnesio. El Mo tiene una alta afinidad por los sulfuros. Durante la

cristalización hidrotermal (cristalización de soluciones calientes usualmente bajo altas presiones) los sulfuros de otros metales se forman sólo después de la cristalización de la molibdenita.

Geoquímica En rocas basálticas de la Tierra, la abundancia es 2-4

ppm y en rocas graníticas 2,3 ppm. Los nódulos de manganeso están concentrados

abundantemente en ciertas pareas del fondo marino con contenidos por encima de 1000

ppm hasta 3000 ppm. Los magmas graníticos (riolitas) llevan 7 ppm de Mo. Por

otro lado, los magmas basálticos tienen alrededor de 2 ppm, y las mesetas de basalto tienen alrededor de 4 ppm de Mo.

PLOMOPropiedades Símbolo Pb, Peso atómico 207.19, Número atómico 82, Punto de fusión 327.4ºC, Estructura cristalina cuerpo cúbico centrado

(estructura de cobre). El plomo es un metal blanco azulado muy dúctil y maleable. El brillo lustroso en superficie fresca prontamente se opaca por

oxidación, pero el metal es resistente a la erosión. El plomo metálico tiene poca tenacidad, es dúctil y mal

conductor de la electricidad.

Geoquímica El plomo es el más abundante de los elementos pesados (número atómico

mayor de 60) en la corteza terrestre. Su promedio de abundancia en la corteza es aproximadamente 15 ppm por

peso. El Pb por sí mismo tiende a estar enriquecido en la corteza. La abundancia de Pb en rocas ultrabásicas y meteoritos rocosos es

marcadamente 100 veces menor que la abundancia en la corteza así se espera que haya una similar diferencia del contenido de Pb entre la corteza y el manto.

La ocurrencia de Pb en rocas magmáticas está gobernada primordialmente por su relación con el potasio.

Las micas y feldespatos potásicos tienen en promedio 25-30 ppm de plomo. Con respecto de las rocas ígneas comunes, el plomo es más abundante

en el granito, conteniendo un promedio de abundancia de 20 ppm. Es enriquecido en minerales formados durante la fase final de cristalización. La abundancia de plomo en rocas metamórficas está determinada

primordialmente por la naturaleza de la roca original. Este es encontrado en altas concentraciones en rocas metamórficas ricas en potasio, tales como esquistos micáceos y gneis.

ANTIMONIO• Dureza Mohs: 3 • Estado ordinario: Sólido • Densidad: 6697 kg/m3 • Punto de fusión: 903,78 K (631 °C) • Punto de ebullición: 1 860 K (1 587 °C) • Estructura cristalina: romboédrica

GEOQUIMICA:

• La concentración media del Sb en rocas ígneas varía entre 0.1 y 0.9 ppm.

• Los principales minerales en depósitos hidrotermales son la estibina (S3Sb2) y bournita (PbCuSbS). Elemento Químico: Sb

Nro. Atómico: 51

MINERALES MAS IMPORTANTES DEL Sb:

Sb nativo; Antimonita o estibina (Sb2S3) Kermesita (Sb2SO2) senarmonita Sb2O3 jamesoita, (Pb4FeS14Sb) boulangerita (Pb5Sb4S11) sulfoantimonitas de cobre (Cu), plata

(Ag) y níquel (Ni) de estos la estibina es el mineral más común y el principal de la mena.

• Antimoniatos: • Ordoñesita (ZnSb2O6) • Bystromita (MgSb2O6) • Tripuhyita (FeSb2O6) • Bindheimita (Pb2SbO6 (O,OH)) • Romeita (Ca2Sb2O6 (O,OH,F)) • Derbylita (Fe6Ti5Sb2O21) • Swedenbborgita (NaBe4SbO7) • Catoptrita (Mn13Al4Sb2Si2O28)

ESTAÑO• Dureza Mohs: 1,5 • Estado ordinario: Sólido • Densidad: 7365 kg/m3 • Punto de fusión: 505,08 K (232 °C) • Punto de ebullición: 2 875 K (2 602 °C) • Estructura cristalina: Tetragonal

GEOQUIMICA:

• El estaño es relativamente raro en la corteza (0.004% o 3 ppm) siguiendo a elementos relativamente “exóticos” como hafnio y disprosio.

• Su concentración en la corteza terrestre esta usualmente asociada con granitos, pero es algo enigmática es muy abundante en algunos lugares y extremadamente raros en otros.

Elemento Químico: SnNro. Atómico: 50

MINERALES: Estannita Cu2SnFeS4 Teallita PbSnS3 Montesita PbSn4S5 Cilindrita Pb3Sn4Sb2S14 Franckeita Pb6Sn3Sb2S14 Casiterita SnO2 Nordenskioldina CaSnB2O6 Estokesita CaSnSi3O92H2O Arandasita Sn5Si3O164H2O

ZINC• Peso atómico 65.37. • Sistema de cristalización es hexagonal. • Es un metal maleable, dúctil y de color

gris. Se funde a 420ºC (788ºF) y hierve a 907ºC (1665ºF).

• Su densidad es 7.13 veces mayor que la del agua.

• El zinc es buen conductor del calor y la electricidad.

• Como conductor del calor, tiene una cuarta parte de la eficiencia de la plata.

Elemento Químico: ZnNro. Atómico: 30

GEOQUIMICA: Los magmas con contenidos de

sulfuros que se separan en las primeras etapas de la diferenciación son pobres en zinc.

Solo en sulfuros asociados con cuerpos hidrotermales muy tardíos son ricos en zinc, usualmente junto con cobre y plomo. Esto da evidencia posterior que la afinidad del Zn por la fase de sulfuros no es general y se manifiesta solo en ciertas circunstancias.

MINERALES:• Esfalerita ZnS • Zincita ZnO • Franklinita (Mn, Zn) Fe2O4 • Calcofanita (Mn, Zn) Mn2O5. 2H2O • Adamita Zn3 (AsO4)(OH) • Heterolita ZnMn2O4 • Smithsonita ZnCO3 • Esteleita ZnSe • Wurtzita ZnS • Gahnita ZnAl2O4 • Monheimita (Zn Fe) CO3

ARSENICO• Masa atómica: 74,92160 u • Dureza Mohs: 3,5 • Estado ordinario: Sólido • Densidad: 5727 kg/m3 • Punto de fusión: 887 K (614 °C) • Punto de ebullición: 1 090 K (817 °C)

GEOQUIMICA:• El arsénico es un elemento raro pero ubicuo de parte

superior de la litosfera. El promedio de abundancia de arsénico en rocas ígneas es de orden de 5 ppm.

• Según datos del servicio de prospecciones geológicas estadounidense (U.S. Geological Survey) las minas de cobre y plomo contienen aproximadamente 11 millones de toneladas de arsénico, especialmente en Perú y Filipinas, y el metaloide se encuentra asociado con depósitos de cobre-oro en Chile y de oro en Canadá.

Elemento Químico: AsNro. Atómico: 33

MINERALES:

Dimorfita As4S3 Arsenopirita (FeAsS) Cobaltita (CoAsS) Lautita (CuAsS) Paraammelsbergita (NiAs2) Saffolorita (CoAs2) Rejalgar As4S4 Oropimente (As2S3) Skutterudita (CoAs3) Maucherita (Ni11As8) Algodonita (Cu1-xAsx (x ≈ 0.15)) Tennantita (Cu12As4S13) Enargita (Cu3AsS4)

• Loellingita (FeAs2) • Rammelsbergita (NiAs2) • Niquelina (NiAs)

COBREPROPIEDADES• SIMBOLO: CU• NUMERO : 29• ESTADO ORDINARIO : SOLIDO DIAMAGNÉTICO• DENSIDAD : 89602• PUNTO DE FUSIÓN: 1357,77 K (1084,62 °C)3 • PUNTO DE EBULLICIÓN: 3200 K (2927 °C)3 GEOQUIMICA• GEOQUÍMICA EN LAS ROCAS ÍGNEAS ACIDAS, 16 PPM, EN INTERMEDIAS

38 PPM Y EN BÁSICAS 149 PPM; EN ROCAS SEDIMENTARIAS ALCANZAN DE 12 A 192 PPM, Y EN METAMÓRFICAS 380 PPM.

En la geoquímica general de los magmas admitida por Goldsch (1954) conocio 2 tipos de sulfuros; el primero constituido por pirrotita (FeS), pentladita (FeNi)S y calcopirita (CuFeS2) contemporáneos con rocas básicas, el segundo tipo (rangos altos hidrotermales) la asociación consiste principalmente de pirita (FeS2) y calcopirita.

Minerales Bornita (Cu5FeS4) Tetraedrita (Cu3(Sb,As)S3) Metal nativo (Cu) Cuprita (Cu2O) Temorita (CuO) Atacamita Cu2(OH)3Cl Malaquita Cu2CO3(OH)2 Azurita Cu3(CO3)2(OH)2 Dioptasa (CuSiO3H2O) Calcantita (CuSO4-5H2O) Calcopirita (CuFeS2)

CADMIO PROPIEDADES Simbolo: Cd Numero: 48 Estado ordinario: solido Color: Blanco plata Dureza: 2 Densidad: 8650 kg/m3 Punto de ebullición: 1 041 K (768 °C) Estructura cristalina: Hexagonal

GEOQUIMICA El cadmio tiene una abundancia de 1.1*10-4 ppm (por peso) y en la corteza terrestre se

calcula de 0.5 a 0.01 ppm (“Valor Clarke”). En sedimentos pizarrosos. El valor promedio de abundancia es de 0.3 ppm y en rocas ígneas

de 0.13 ppm. Fuentes importantes de cadmio son los depósitos hidrotermales de relativa baja temperatura,

los depósitos de sulfuro-silicatos depósitos de sulfuro silicatos, depósitos de sulfuro hierro y en asociaciones de carbonatos, fluorita, barita y sulfuros

Este elemento es escaso en la corteza terrestre. Las minas de cadmio son difíciles de encontrar, y suelen estar en pequeñas cantidades.

MINERALES Greenockita (CdS) Hawleylita (CdS) Xantocroita CdS(H2O)x Cadmoselita (CdSe) Monteporrita CdO Otavita CdCO3 Greenockita (CdS)

CALCIOPROPIEDADES Simbolo: Ca Numero: 20 Estado ordinario: solido Punto de fusión : 842 ºC Dureza: 1.75 Densidad:1,54 g/cm3 Punto de ebullición: 1527 ºC. Metal maleable y dúctil, amarillea rápidamente al contacto con el aire.

Geoquímica La movilidad de calcio es muy alta. Sus principales barreras geoquímicas son debido a su incorporación en la materia

orgánica, su adsorción y la reducción del pH. En general, los suelos muy ricos en calcio inhiben la disponibilidad de hierro.Minerales Fluorita CaF2 Calcita CaCO3 Dolomita CaMg(CO3)2 Scheelita CaWO4 Larnita Ca2SiO4 Anhidrita CaSO4 Yeso CaSO4.2H2O Powellita CaMoO4 Esfeno CaTi(SiO4)O

HIERROPropiedades Símbolo: Fe Numero: 26 Estado ordinario: solido (ferromagnético) Dureza: 4 Densidad: 7874 kg/m3 Punto de fusión : 1808K (1535°C) Punto de ebullición: 3023K (2750°C)

GEOQUIMICA Es un metal maleable, de color gris plateado y presenta propiedades magnéticas; es ferromagnético a

temperatura ambiente y presión atmosférica. Es extremadamente duro y denso. Se encuentra en la naturaleza formando parte de numerosos minerales, entre ellos muchos óxidos, y

raramente se encuentra libre. Para obtener hierro en estado elemental, los óxidos se reducen con carbono y luego es sometido a un proceso de refinado para eliminar las impurezas presentes.

Es el elemento más pesado que se produce exotérmicamente por fusión, y el más ligero que se produce a través de una fisión.

Minerales Goethita FeO(OH) Olivino A2SiO4

Bornita Cu5 Fe S4

Columbita (Fe,Mn)Nb2O6

Tantalita (Fe,Mg,Mn)Ta2O6 Biotita Epidota Actinolita