Zonas Potenciales Para Agregados Naturales en Los Alrededores Medellin

7/28/2019 Zonas Potenciales Para Agregados Naturales en Los Alrededores Medellin

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Maya Snchez, M., 2006. Zonas potenciales para agregados naturales en los alrededores de Medelln, Colombia. Boletn Geolgico y Minero, 117 (4): 703-714ISSN: 0366-0176

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Zonas potenciales para agregados naturales en losalrededores de Medelln, Colombia

M. Maya SnchezINGEOMINAS, Diagonal 53, 34-53, Bogot, Colombia.

E-mail: [email protected]

RESUMEN

Este trabajo representa el primer paso del Servicio Geolgico de Colombia - INGEOMINAS en la elaboracin de la cartografa sistemti-ca de materiales de construccin, correspondiendo a la fase de Reconocimiento dentro del Estudio Geolgico, de acuerdo a los lineamien-tos del Marco internacional de las Naciones Unidas para la clasificacin de reservas y recursos. El estudio realizado en las planchas geo-lgicas 130 (Santa Fe de Antioquia), 146 (Medelln Occidental) y 166 (Jeric), 6000 km 2 a escala 1:100 000, comprende el anlisis de lasunidades de roca respecto a la caracterizacin litolgica, localizacin y comportamiento fsico y qumico para ser utilizadas como fuentesde agregados naturales arenas, gravas y piedra triturada, en la elaboracin de concreto de cemento portland, mampostera, pavimen-tos de concreto y pavimentos de asfalto, agregados livianos para el uso en concretos ligeros y arcillas estructurales para la elaboracinde tejas, ladrillos y adoquines. La potencialidad de las unidades de rocas se presenta en funcin de la distribucin, composicin litolgi-

ca y calidad fsica y qumica de los materiales que las componen. La presentacin de los mapas se hace en formato digital en el ambien-te de Arc-View. Paralelamente, se hace una sntesis de la normatividad existente en Colombia sobre estas materias primas.

Palabras clave: agregados, ridos, ingeniera geolgica, industria extractiva, materiales de construccin.

Potential zones for natural aggregates in the environs of Medellin, Colombia

ABSTRACT

This work represents the first step of the Geological Survey of Colombia - INGEOMINAS in the elaboration of the systematic digital carto-graphy of construction materials, corresponding to the phase of Reconnaissance within the Geological Study, according to the lineamentsof United Nations international Framework for the classification of reserves and resources. The study made in geologic plates 130 (SantaFe de Antioquia), 146 (Western Medellin) and 166 (Jerico), 6000 Km 2 on scale 1:100 000, includes the analysis of the rock units with res-pect to the lithological characterization, location and physical and chemical behavior to be used like natural aggregate sources - sands,gravel and crushed stone, in the elaboration of concrete of cement portland, masonry mortar, pavements of concrete and asphalt pave-

ments, light aggregates for the use in light concrete and structural clays for the elaboration of roofing tiles, bricks and paving stones. Thepotentiality of the rock units appears based on the distribution, lithological composition and physical and chemical quality of the mate-rials that compose them. The presentation of the maps becomes in digital format in Arc-View. Parallelly, a synthesis becomes of the exis-ting standards in Colombia on these raw materials.

Key words: aggregates, construction materials, extractive Industry, geological engineering.

Introduccin

Los materiales de la construccin deben ser conside-rados recursos de la comunidad pues son fundamen-tales para el desarrollo de cualquier sociedad y cons-

tituyen materias primas esenciales para laconstruccin de nuestras casas, carreteras, puentes,edificios de oficinas, fbricas, aeropuertos, etc. Lascomunidades modernas requieren grandes cantida-des de arena, grava, roca para triturado y arcillasestructurales. Aunque son recursos fcilmente locali-zables, su disponibilidad se ve restringida por variosfactores. En primer lugar, existen problemas tcnicos.Los yacimientos de materiales de construccin debuena calidad no siempre se encuentran cerca de los

sitios donde son necesarios. En segundo trmino,hay una presin creciente sobre la competencia delos usos del suelo. La extraccin de los materiales deconstruccin es frecuentemente restringida, y enalgunos casos, prohibida. Para asegurar la disponibi-

lidad de nuestras futuras necesidades de construc-cin y edificacin, es esencial identificar los recursospotenciales de materiales de construccin(Whitehouse et al., 1996).

Los materiales de la construccin son materias pri-mas de alta potencialidad, factor determinado por lademanda nacional y por la oferta interna. El INGEO-MINAS, como Servicio Geolgico Nacional, ha inicia-do un programa encaminado a ampliar el conoci-miento de estos recursos. El Programa de


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INGEOMINAS, Exploracin y Evaluacin de RecursosMinerales pretende poner a disposicin del sectorminero nacional e internacional y a las entidadesterritoriales informacin bsica para la promocin dela explotacin de estos recursos y para el ordena-miento territorial.

Alcance y propsito del estudio

El objetivo principal del estudio es la delimitacin dezonas potenciales para materiales de construccin,en este caso agregados, en los alrededores deMedelln en su sector occidental. Para esto se hahecho una caracterizacin litolgica, fsica y qumicade las unidades de roca presentes en el rea repre-sentando los resultados en los trminos de la distri-bucin y la calidad de los agregados naturales y lasarcillas estructurales.

Los objetivos especficos son:- Elaborar un mapa a escala 1:100.000 que mues-tre los recursos existentes y potenciales demateriales de construccin, presentados entres planchas.

- Identificar las zonas potenciales con base en elconocimiento geolgico de las unidades deroca que afloran en los alrededores deMedelln, en su distribucin y su calidad fsica yqumica.

- Difundir la informacin sobre zonas potencialesante las autoridades estatales, sectores de pla-neacin y la industria.

- Ayudar a evitar la esterilizacin de los recursosnaturales para la industria de la construccin.

Localizacin

El rea de estudio est ubicada en la CordilleraCentral de Colombia, en el sector occidental deMedelln, que corresponde a las planchas 130 SantaFe de Antioqua, 146 Medelln Occidental y 166 Jeric, a escala 1: 100.000, (Fig. 1) comprendiendo laspoblaciones de Amag, Andes, Angelpolis, Anz,Belmira, Bolombolo, Ebjico, Entrerrios, Fredonia,Heliconia, Jardn, Jeric, La Pintada, Liborina,Palermo, Pueblo Rico, San Pedro, Santa Fe deAntioqua, Sopetrn, Tarso, Titirib y Venecia.

Mtodo de trabajo

Este trabajo ha sido elaborado siguiendo los concep-tos de Langer y Knepper (1995), Mathers et al. (2000)

y Harrison and Bloodworth (1994), para la definicindel reconocimiento geolgico regional de materialesde construccin, evaluacin de campo y caracteriza-cin en el laboratorio. El trabajo de Langer y Knepper(1995) encamina al gelogo hacia observaciones decampo, resume relaciones entre las propiedades geo-lgicas de las rocas y las arenas y gravas y su proba-ble desempeo como un agregado, y proporciona algelogo informacin sobre las propiedades especfi-cas fsicas y qumicas que son importantes para lacalidad del agregado.

Mathers et al. (2000) presentan un esquema pararealizar la exploracin y evaluacin de campo de

Fig.1. Localizacin de las planchas 130, 146 y 166 (Escala 1:100.000)en la Cordillera Central de ColombiaFig.1. Location of the sheets 130, 146 and 166 (Scale 1:100.000) inthe Central Range of Colombia

MEDELLIN


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rocas volcnicas para ser utilizadas como materialesde construccin teniendo en cuenta, adems, las con-sideraciones sobre pruebas de laboratorio, usos fina-les y aplicaciones de los productos.

Harrison y Bloodworth (1994) presentan la situa-cin general sobre los tipos de ensayos necesariospara la caracterizacin de materias primas para agre-gados naturales.

El mapa de las Zonas potenciales para materialesde construccin en los alrededores de Medelln estestructurado con los conceptos de Langer et al. (1997)de acuerdo al cual, la clave de la cartografa de fuen-tes potenciales de agregados es la comprensin de lageologa de la regin. Esto incluye geologa delCuaternario para los depsitos de arena y grava,estratigrafa, origen e historia geolgica de la reginpara la piedra triturada y la subsiguiente meteoriza-cin o alteracin de los depsitos de arena y grava olas fuentes potenciales de macizos rocosos para pie-

dra triturada. El Mapa de zonas potenciales de mate-riales de construccin est construido con base en ladistribucin litolgica y la calidad del agregado. Lacalidad est determinada por sus propiedades fsicasy qumicas, y es una combinacin de estos dos par-metros.

La calidad fsica se define como satisfactoria,aceptable o pobre, y la calidad qumica se definecomo inofensiva o potencialmente nociva (Langer yKnepper, 1995). Estos parmetros se han corroboradoo desvirtuado, de manera regional, con ensayos fsi-cos y qumicos en muestras de material de la unidadde roca, y con la situacin especial regional, tal como

meteorizacin extensiva o cizallamiento de las rocas,con el objeto de dar una visin regional de sus carac-tersticas.

El proceso para realizar la cartografa de agrega-dos naturales y arcillas estructurales, a escala1:100.000, ha utilizado los siguientes pasos que seadecuan a los estndares del INGEOMINAS para laexploracin de recursos minerales:

- Compilacin de informacin:Compilacin de lainformacin sobre los trabajos hechos en laregin por las instituciones estatales, universi-dades, corporaciones regionales y las entida-des privadas que agremien a las empresas pri-vadas del sector de los materiales deconstruccin, adems de las empresas priva-das que tengan informacin disponible.

- Levantamiento de informacin en el campo:Sehace en dos etapas. Primero se visitan lasminas, canteras y graveras ms importantes,en trminos de produccin que correspondan adiferentes tipos de roca, con el objeto de obser-var directamente las caractersticas geolgicas

de las explotaciones. En la segunda etapa sehacen recorridos de campo para tomar datos ymuestras de material en las unidades de rocade cada plancha geolgica, a escala 1:100.000.

- Ensayos de laboratorio:Realizacin de ensayosfsicos y qumicos a las muestras de materialtomadas en campo. Los resultados de los ensa-yos ayudan a complementar, de manera inicial,la calidad fsica y qumica de las potencialesmaterias primas.

- Procesamiento de informacin: Interpretacinde los resultados de laboratorio y preparacindel reporte con una sntesis de la informacinsobre los diversos componentes del mapa yuna descripcin de la distribucin y la calidadde los agregados naturales y las arcillas estruc-turales.

- Estructuracin informtica del producto:Almacenamiento de datos, edicin de informes

y mapas en Arc -View, elaboracin de bases dedatos y gestin de la informacin.

Zonas potenciales para arenas y gravas

Las zonas potenciales para arenas y gravas han sidoclasificadas de acuerdo a su gnesis y su calidad fsi-ca y qumica ha sido tratada en cada uno de ellos.Para estos materiales se tienen los siguientes tipos dedepsitos con informacin preliminar disponible:

Depsitos no consolidados de arenas y gravas

Corresponde a los depsitos cuaternarios que se pre-sentan, principalmente, asociados a los ros y corrien-tes de agua que cruzan la regin. Generalmente, setrata de terrazas aluviales, llanuras de inundacin ylos cauces de las corrientes de agua. Los ensayos rea-lizados son los siguientes: Granulometra, Materialque pasa malla No. 200, Peso especfico aparente,Absorcin, Desgaste en la mquina de Los ngeles yTerrones de arcilla y partculas deleznables. Los dep-sitos se han clasificado por sectores geogrficos, dela siguiente manera:- Depsitos del Sector Santa Fe de Antioqua-

Sopetrn. Se encuentra relacionado con el RoCauca y sus afluentes, los ros Aurr y Tonusco, ylas quebradas La Seca y La Sopetrana, entre otras.Esta zona contiene extensos depsitos de arenas ygravas relacionados a terrazas aluviales, llanurasde inundacin y cauces del ro (aluviones recien-tes) y a depsitos de derrubio.

- Depsitos del Sector de Bolombolo. Se relacionan


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con el Ro Cauca y sus afluentes, el Ro San Juan(Antioqua) y la Quebrada Sinifan. Esta zona con-tiene importantes depsitos de arenas y gravasrelacionados a llanuras de inundacin y cauces delro (aluviones recientes).

- Depsitos del Sector de San Pedro-Belmira quecorresponde a varias terrazas aluviales localizadasen las mrgenes del Ro Chico, entre las poblacio-nes de San Pedro y Belmira.

- Depsitos del Valle de Aburr. Este sector estconformado por terrazas aluviales y dems dep-sitos asociados al Ro Medelln y a la zona del Valledel Aburr, en la cual se hace una extensiva explo-tacin de agregados naturales, especialmente ensu sector norte. Todo el material empleado en lafabricacin de concreto del rea Metropolitana deMedelln proviene, en gran parte, de los depsitosde arena y grava de este sector, adems de buenaparte de las mezclas asflticas.

- Otros Depsitos sin Informacin Disponible

De otro lado, empleando el Mtodo de 50 cantos(Langer y Lindsey, 1999), consistente en la recolec-cin de 50 cantos que tenga tamaos entre 40 y 19,5mm (1 1/2 y 3/4), se hizo el anlisis con base en losparmetros de litologa, angulosidad y forma. En laFig. 2 se puede observar la composicin litolgicageneral de las distintas unidades de roca.

Los depsitos no consolidados y estratificados

presentan un grado de redondez que indica un predo-minio muy marcado de los cantos subredondeados yredondeados (Fig. 3). La medida de la Forma (ndicede aplanamiento y alargamiento) indica que los dep-sitos contienen partculas planas desde un 4% hastaun 18% (Fig. 4), lo cual indica buenas condicionespara los valores menores de 15%, de acuerdo a lanorma colombiana de INVIAS. No se encontraronpartculas elongadas. El Grado de redondez ha sidoestimado por comparacin visual con estndares(Pettijohn, 1975). La Forma ha sido determinada porla medida de las dimensiones larga (A), intermedia(B) y corta (C), con A>B>C (Krumbein, 1941; ASTM,1993).

Depsitos estratificados de arenas y gravas

Corresponde a rocas sedimentarias, que en los casos

en que presenta meteorizacin y liberacin de suspartculas, podran ser potencialmente utilizadoscomo agregados finos y gruesos, sin un procesoextensivo de preparacin del material. Hacen parte deestos depsitos potenciales las formaciones Combiay Amag.

En las figuras 5 a 10 se pueden ver los resultadosde ensayos comparados hechos a material prove-niente de los depsitos no consolidados y depsitosestratificados con potencialidad para ser utilizados


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Fig. 2. Composicin litolgica de los depsitos no consolidados y estratificados de arena y grava (Mtodo de los 50 cantos; Langer yLindsey, 1999)Fig. 2. Lithologic composition of the non consolidated and estratificated deposits of sand and gravel (method of the 50 pebbles; Langerand Lindsay, 1999)


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como arenas y gravas y su ubicacin respecto a losrequerimientos de NTC e INVIAS.

Depsitos en macizos arenosos

Son acumulaciones de arenas que se han formado enel nivel V del perfil de meteorizacin, correspondien-te al nivel llamado Fuerte meteorizacin, en rocasgneas del tipo granito o metamrficas de origengneo. Estos depsitos se presentan en las unidades

de roca llamadas Stock de Amag (granodiorita), Neisde la Miel (ortografito) y Batolito Antioqueo(Tonalita), en los cuales se han formado extensionesimportantes de material explotado como areneras.En las figuras 11 a 16 se pueden ver los resultados deensayos hechos a material proveniente de los depsi-tos no consolidados y depsitos de macizos arenososcon potencialidad para ser utilizados como arenasfinas y su ubicacin respecto a los requerimientos dela normatividad Colombiana (NTC e INVIAS).

Zonas potenciales para piedra triturada

Zonas potenciales para material potencial para piedratriturada han sido determinadas de acuerdo la gne-sis geolgica, la calidad fsica y qumica las unidadesde roca, teniendo en cuenta adems, las considera-ciones regionales de variacin litolgica y presenciade meteorizacin. Las anotaciones relacionadas a ladescripcin petrogrfica de unidades de roca se pre-sentan de acuerdo a la compilacin hecha en el

Mapa Geolgico del Departamento de Antioqua.Geologa, Recursos Minerales y Amenazas potencia-les de Gonzlez (1996) y otros autores.

Rocas gneas

Material satisfactorio nocivo AA (lcali slice)

Estos materiales corresponden a rocas con calidadfsica satisfactoria y calidad qumica potencialmente

nociva principalmente por la presencia slice quepuede reaccionar con los lcalis del cemento (Tabla1). Estos materiales se encuentran en las unidadesrocosas denominadas Rocas Hipoabisales Porfdicas,las cuales son prfidos andesticos micceos (concalidad qumica nociva tambin por la presenciaimportante de micas, o sea partculas livianas), yhornblndicos, andesitas augticas porfdicas, y losprfidos dacticos que son regularmente una faciesgradacional de cuerpos andesticos.

Material aceptable nocivo AA (lcali slice)

Estos materiales corresponden a rocas con calidadfsica aceptable y calidad qumica nociva principal-mente por la presencia de slice que puede reaccionarcon los lcalis del cemento (Tabla 1). Estos materialesse encuentran en las unidades rocosas denominadasBasaltos de Barroso, Complejo Quebradagrande yFormacin Combia, compuestas en general por lavasde basaltos toleticos, silos y diques dolerticos (dia-

Fig. 3. Medida del grado de redondez de los cantos (40 y 19,5 mm;1 1/2 y 3/4) en los depsitos no consolidados y estratificados dearena y gravaFig. 3. Measure of the roundness of particle (40 and 19,5 mm;1 1/2and 3/4) in the non consolidated and stratified deposits of sand andgravel

Fig. 4. Medida de la forma de los cantos (40 y 19,5 mm; 1 1/2 y 3/4)en los depsitos no consolidados y estratificados de arena y gravaFig. 4. Measure of the partycle shape (40 and 19,5 mm; 1 1/2 and3/4) in the non consolidated and stratified deposits of sand and gra-vel


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Fig. 5. Localizacin de los resultados del ensayo Pasa tamiz No. 200en depsitos de arenas y gravas de acuerdo a la norma colombia-na NTC 174Fig. 5. Over 200 mesh screen tests in sand and gravel depositsaccording to the NTC 174 Colombian standard

Fig. 6. Localizacin del peso especfico aparente de arenas y gravasde acuerdo a ASTM para agregados gruesosFig. 6. Aparent weight of sands and gravels according to ASTMstandard for specific coarse aggregates

Fig. 7. Localizacin de los datos de absorcin en depsitos de are-

nas y gravas de acuerdo a la especificacin para agregados grue-sos (ASTM)Fig. 7. Absortion test results from sand and gravel deposits follo-wing ASTM standard for coarse aggregates

Fig. 8. Localizacin de los datos de desgaste en la mquina de Los

ngeles en depsitos de arenas y gravas de acuerdo a la especifi-cacin para agregados gruesos (NTC e INV)Fig. 8. Los Angeles test results from sand and gravel depositsaccording to NTC and INV standard for coarse aggregates

Fig. 9. Localizacin de los datos de terrones de arcilla y partculasdeleznables en depsitos de arenas y gravas de acuerdo a la espe-cificacin para agregados gruesosFig. 9. Clay lumps and soft particles test of sand and gravel depo-sits according to NTC standard for coarse sand aggregates

Fig. 10. Localizacin de los datos de terrones de arcilla y partculasdeleznables en depsitos de arenas y gravas de acuerdo a la espe-cificacin para agregados gruesosFig. 10. Clay lumps and soft particles test of sand and gravel depo-sits according to INV standard for coarse sand aggregates


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Fig. 11. Distribucin granulomtrica del depsito macizo arenosoen el Stock de Amag de acuerdo al rango Fuller de 1Fig. 11. Grain size distribution of the sand massif deposits in theAgama Stock following the Fuller rank of 1

Fig. 12. Localizacin de los datos del ensayo Pasa Malla No. 200 enDepsitos no consolidados de arenas y en Depsitos de macizosarenosos con material potencial para mamposteraFig. 12. Over 200 mesh test results in unconsolidated deposits ofsands and in sand massifs with potential masonry material

Fig. 13. Localizacin de los datos del ensayo Peso Especfico SSS

en depsitos no consolidados de arenas y en Depsitos de macizosarenososFig. 13. SSS Specific weight results of unconsolidated sands and insand massif deposits

Fig. 14. Localizacin de los datos del ensayo Terrones de arcilla y

partculas deleznables en Depsitos no consolidados de arenas ymacizos arenososFig. 14. Clay lumps and soft particles test on inconsolidated depo-sits of sands and sand massifs

Fig. 15. Localizacin de los datos del ensayo Absorcin enDepsitos no consolidados de arenas y en Depsitos de macizosarenosos con material potencial para mamposteraFig. 15. Absortion tests on unconsolidated sands deposits and sandmassifs deposits with potential masonry material

Fig. 16. Localizacin de los resultados del ensayo Partculas livia-nas en los depsitos no consolidados de arenas y en depsitos demacizos arenososFig. 16. Light particles test on unconsolidated sand deposits andsand massifs deposits


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basas), a veces con estructuras planas por efectos dela milonitizacin, andesitas, brechas, conglomerados,areniscas conglomerticas y chert.

Material aceptable nocivo PL (partculas livianas)

Estos materiales corresponden a rocas con calidadfsica aceptable y calidad qumica nociva principal-mente por la presencia de partculas livianas. Estosmateriales se encuentran en las unidades rocosasdenominadas Batolito Antioqueo, Stock deAltavista, Stock de Cambumbia, Diorita de Heliconia,Diorita de Pueblito, Batolito de Sabanalarga,Ultramfico (de Ebjico) y Dunitas de Medelln, quecomprenden rocas tipo tonalita, diorita y dunita.

Rocas metamrficas

Material pobre inofensivo

Estos materiales corresponden a rocas con calidadfsica pobre y calidad qumica inofensiva. Estn repre-sentados por las unidades de roca denominadasGabro de Romeral y Gabro de Hispania.

Material aceptable nocivo AA-PL

Estos materiales corresponden a rocas con calidadfsica aceptable y calidad qumica nociva por poten-

cialidad con la reaccin lcali-Slica y por la presenciade partculas livianas. Estn representados por lasunidades de roca denominadas Neis de Palmitas (gra-nito a granodiorita) y las Granulitas y migmatitas deEl Retiro. La Fig. 17 presenta los resultados del ensa-yo de desgaste en la Mquina de Los ngeles hechosa material proveniente de las unidades de rocasgneas y metamrficas con potencialidad para ser uti-lizados como piedra triturada.

Zonas potenciales para agregados livianos

Los materiales muestreados para valorar la potencia-lidad de uso como agregados livianos fueron toma-dos exclusivamente en rocas metamrficas tipoesquistos y metasedimentos, los cuales son muyabundantes en la regin. Actualmente, no hay un usoimportante de este tipo de agregados naturales, sin

embargo, algunas empresas han manifestado el inte-rs en conocer ms sobre estas materias primas. Lasunidades de roca con potencialidad para suministrarmaterias primas, tipo agregados livianos, son lasrocas metamrficas del Complejo Cajamarca,Complejo Arqua y las Metasedimentitas de Sinifan,compuestas por esquistos cuarzo sericticos de bajo amedio grado metamrfico, intercalados con cuarcitasy localmente con mrmoles, neises alumnicos demedio grado y algunos cuerpos generalmente lenti-culares, de anfibolitas. Los resultados de los ensayosfsicos y qumicos realizados en estos materiales sepueden ver en la Tabla 2.

lcali Agregado

Muestra Unidad de Roca Concentracin Reduccin alcalinidad PotencialidadSlice (Sc) de (Rc)(mmol/l) (mmol/l)

1977 Andesit. Hb. Prfido 82,6 75 Si

1981 Hb Porfd, Andesita 77,8 96 No

1979 Barroso, Basaltos 86,4 - ?

1987 Barroso, Basaltos 33 40,5 Si

1954 Q/grande, Complejo 84,2 72 Si

1967 Q/grande, Complejo 78,8 181 No

1991 Combia, Formacin 138,8 106 Si

1992 Combia, Formacin 115,2 145,5 No

Tabla 1. Resultados de los ensayos qumicos realizados en muestras de roca gnea para piedra trituradaTable 1. Chemical analysis on sample of igneous reocks for crushed stone


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Los materiales de este grupo no presentaron indi-cios de contaminacin por materia orgnica, segn laprueba del colorimtrico (< 3, empresas concreteras),el color obtenido no fue ms oscuro que el normal dereferencia. Los contenidos de terrones de arcilla ypartculas deleznables fueron < 3 %, cumpliendo conel requisito especificado (< 2%, NTC 4045).

Las muestras 1960, 1965 y 1978 presentaron unaprdida por ignicin de desde 6,34 a 15,11% superioral lmite permitido (< 5%, NTC 4045), por lo tanto nocumplen con el requisito especificado. Todas lasmuestras cumplen con la especificacin para el ensa-yo de manchas pues se obtuvieron contenidos infe-riores al 1,5 mg por cada 200 g de muestra de Fe2O3(NTC 4045).

Discusin final y conclusiones

Este trabajo constituye el primer intento del INGEO-MINAS para iniciar un proceso sistemtico de carto-grafa de materiales de construccin a escala regio-

nal, 1:100.000, con el objeto de poner a disposicindel sector privado y pblico la informacin bsicapara la promocin de la explotacin de estos recursosy para el ordenamiento territorial. Por lo tanto, estainvestigacin corresponde a la fase deReconocimiento, primera del Estudio Geolgico, quea su vez, es la primera etapa de una evaluacin mine-ra, de acuerdo al Marco Internacional de las NacionesUnidas para la clasificacin de reservas/recursos (UN,1996).

Los materiales con potencialidad para ser utiliza-dos como arenas y gravas han sido diferenciados, ypreliminarmente caracterizados, en tres grandes gru-pos as: depsitos no consolidados, depsitos estrati-ficados y depsitos de macizos arenosos. Los depsi-tos no consolidados corresponden a materialesaluviales bien sea de terrazas o de cauces de ro, aso-ciados, principalmente, a los ros Cauca, San Juan yMedelln, particularmente en los sectores de Santa Fe

de Antioqua-Sopetrn y Bolombolo-La Pintada yValle de Aburr. Otros depsitos de material no con-solidado se encuentran asociados a las partes ms

Fig. 17. Valores del desgaste en la Mquina de Los ngeles en materiales para agregados naturales, tipo piedra triturada. Desgaste mqui-na de Los ngeles menor que 50% para la norma NTC 174, y menor que 40% para la norma de INVIASFig. 17. Los ngeles test results from crushed rock aggregates. Under 50% according to NTC 174 standard and under 40% according toINVIAS standard


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altas de las cuencas de estos ros, siendo en ocasio-nes, importantes respecto a su potencial como agre-gado natural. La fabricacin de concreto premezclado

y mezclas bituminosas para concreto asfltico en elrea Metropolitana del Valle de Aburr tiene comofuente principal de agregados con caractersticasredondeadas los materiales provenientes de losdepsitos aluviales de este sector. Sin embargo,empieza a ser inquietante la competencia del uso desuelo en donde los terrenos podran tomar mayorvalor como asentamientos para infraestructura indus-trial en lugar de extraccin de materiales. El conoci-miento de nuevas fuentes permite dirigir la atencinhacia el aseguramiento en el futuro de estas materiasprimas para la industria de la construccin.

En el sector de Bolombolo, en las desembocadu-ras del Ro San Juan y la Quebrada Sinifan se locali-zan depsitos de arena y grava con buenas especifi-caciones respecto al material que pasa el tamiznmero 200, absorcin y peso especfico aparente. Eldesgaste por abrasin es bajo segn la Mquina delos ngeles y el contenido de terrones de arcilla ypartculas deleznables es inferior al mximo permiti-do, por lo tanto son considerados como buenosmateriales para la fabricacin de concretos y capas derodadura. La composicin litolgica de estos materia-les corresponde principalmente a material volcnico,tipo basalto y andesita y a prfidos andesticos, con

formas redondeadas y subredondeadas, principal-mente. Se recomienda a los industriales y usuarios deestos materiales hacer la inspeccin para determinarla potencialidad de la reaccin lcali-slice de estosagregados.

El sector de San Pedro-Belmira cuenta con variosdepsitos, tipo terrazas aluviales, con cantidadesimportantes de arenas y gravas ubicados a lo largodel Ro Chico que representan la principal fuente deagregados naturales para esta regin, con caracters-

ticas de material granular redondeado. La composi-cin litolgica corresponde casi completamente amaterial de anfibolita con formas redondeadas y

subredondeadas. Los ensayos en una muestra deestos depsitos presentan valores aceptados para lasespecificaciones de material pasa malla 200, pesoespecfico aparente y absorcin. El desgaste por abra-sin en la mquina de los ngeles es aceptable, aun-que superior a los dems materiales ensayados enotros aluviones de diferente composicin (anfibolita)y su contenido de terrones de arcilla y partculasdeleznables est por debajo del mximo permitido.Sin embargo debera ser combinado con un materialarenoso para poder obtener mortero o pasta en elmomento de producir mezclas de concreto.

La Formacin Combia posee niveles de roca quepodra proveer material granular tipo arena y gravaen algunos casos. El material est compuesto princi-palmente por cantos redondeados a subredondeadosde rocas porfdicas, areniscas y arcillolitas en matrizarenosa, con alto contenido de granos finos de cuar-zo. Los ensayos en una muestra indican un ajuste cer-cano a una franja granulomtrica de Fuller y una dis-tribucin de tamaos homognea, y aunque elporcentaje de material que pas el tamiz nmero 200es superior al permitido, cumpli con los requisitosde desgaste en la mquina de los ngeles y terronesde arcilla y partculas deleznables. El ensayo lcali-

agregado dio un resultado negativo para la reaccin,por lo tanto se podra usar en la produccin de con-creto, teniendo en cuenta la limitacin del tamaomximo, que puede impedir el acomodamiento delconcreto en el entramado del refuerzo. De todasmaneras, es importante indicar que existen cantos deandesitas, las cuales son rocas con contenidos de sli-ce amorfa que podra reaccionar con los lcalis delcemento. Una muestra de esta misma formacin con-tenida en la parte volcnica dio positivo para la reac-

Muestra Unidad de Roca Terrones Arcilla Materia orgnica Prdida por ManchasPartculas (Colorimetra) Ignicin (%)Deleznables (%)

MMS 1963 Cajamarca, Complejo 0,04 0 1,58 0,2

MMS 1965 Cajamarca, Complejo 0,4 0 15,11 0,56

MMS 1978 Arqua, Complejo; Esquistos de Sabaletas 0,1 0 9,39 0,2

MMS 2014 Cajamarca, C; Esquisto con andalucita 0,2 0 3,25 0,46

MMS 1960 Metasedimentitas de Sinifan 0,9 0 6,34 1,1

Tabla 2 - Resultados de los ensayos fsicos y qumicos a rocas metamrficas como material potencial para agregado livianoTable 2 - Chemical and physical test results from metamorphic rocks with potential use on light aggregate

2,62 Valor aceptable; 10,44 Valor no aceptable


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cin lcali-slice. Por lo tanto, se recomienda haceruna mayor caracterizacin a estos materiales, espe-cialmente para esta reaccin.

Una fuente de agregados finos (arenas) que seemplea en el rea Metropolitana del Valle de Aburres la zona de meteorizacin de las rocas granticas.El Batolito Antioqueo, el Stock de Amag y el Stockde Altavista son cuerpos granticos (en sentido indus-trial) que han generado un perfil de meteorizacinextensivo en donde se han formado depsitos de are-nas; en el caso del Stock de Altavista se ha llegado aexplotar todo el nivel meteorizado y actualmente seencuentra en explotacin la roca fresca como mate-rial para piedra triturada. En general, estas arenas tie-nen un contenido de partculas livianas, representa-das por micas, cercano o superior al permitido para laelaboracin de concretos y para el uso como agrega-dos de mampostera.

Es de resaltar la importancia que tiene la inspec-

cin de los materiales para determinar la posibilidadde reaccin positiva del lcali-slice en el concreto decemento portland debido a que gran parte de losmateriales rodados, arenas y gravas, que hacen partede los depsitos no consolidados de los sectores delValle de Aburr, Santa Fe de Antioqua-Sopetrn yBolombolo estn constituidos por basaltos y andesi-tas, y como se ha dicho, stas ltimas rocas puedenser nocivas para esta reaccin.

Las fuentes potenciales para piedra triturada pro-venientes de rocas gneas contienen materiales concalidad fsica satisfactoria, aceptable y pobre, y concalidad qumica generalmente nociva por la presen-

cia importante de partculas livianas o por la posibili-dad de la reaccin positiva lcali-slice, y otras pocascon calidad qumica inofensiva. Se han hecho cuatrodivisiones combinando estas calidades, de tal formaque se tienen materiales satisfactorios nocivos porlcali-slice (rocas hipoabisales), aceptables nocivospor lcali-slice (Basaltos de Barroso, seccin volcni-ca del Complejo Quebradagrande y la seccin volc-nica de la Formacin Combia), aceptables nocivospor partculas livianas (Batolito Antioqueo, Stock deAltavista, Stock de Cambumbia, Diorita de Heliconia,Diorita de Pueblito, Batolito de Sabanalarga,Ultramfico de Ebjico y Dunitas de Medelln) y mate-riales pobres inofensivos (Gabro de Romeral yGabro de Hispania). Esta clasificacin se ha hecho deuna manera preliminar considerando la necesidad dehacer una mayor caracterizacin con un muestreosuperior al realizado en este trabajo.

Las fuentes potenciales para piedra triturada pro-venientes de rocas metamrficas contienen materia-les con calidad aceptable nociva por la reaccinlcali-slice y partculas livianas, y materiales con cali-

dad pobre nociva por partculas livianas. El primergrupo incluye las rocas del Neis de Palmitas y lasGranulitas y migmatitas de El Retiro, y en el segundogrupo las Anfibolitas de Medelln y las Anfibolitas deSucre. Las anfibolitas tienen una estructura planar obandeada que podra implicar fragilidad. Las rocasmetamrficas del Complejo Cajamarca y lasMetasedimentitas de Sinifan no han sido considera-das como material apto para el uso como agregadosnaturales por su estructura esquistosa, o sea su dis-posicin de minerales hojosos en planos y la grancantidad de material micceo en su composicin.

El anlisis hecho para las rocas con potencialidadpara ser utilizadas como piedra triturada indican quetodas las rocas tienen un peso especfico entre 2,06 y2,95 g/cm3, a excepcin de muestras de roca de losgabros de Romeral e Hispania, Anfibolitas deMedelln y Sucre, una muestra de los Basaltos deBarroso y las dioritas de Pueblito. Estas rocas

podran ser consideradas como agregados pesados.Los valores de absorcin indican que todos los mate-riales muestreados cumplen con la especificacinrequerida. Todos los materiales tienen una absorcinmenor que 1% a excepcin de los prfidos andesti-cos, un basalto de la Formacin Combia, el Stock deAmag y los neises de Palmitas y de El Retiro con unvalor entre 1,0 y 2,4 g/cm3. Los valores del desgasteen la mquina de los ngeles indican valores entre 5y 20% para todas las rocas volcnicas de Barroso,Quebradagrande y los Prfidos andesticos, dioritasde Altavista, Pueblito y Sabanalarga, las rocas ultra-mficas dunticas de Medelln, el Neis de Palmitas y

una muestra de la Anfibolita de Medelln. Valoresentre 20 y 35% para las rocas del Batolito Antioqueo,el Gabro de Hispania, los Neises de El Retiro, las cuar-citas del Complejo Cajamarca y las cornubianas deeste mismo Complejo. Los valores superiores al 40%estn representados por la Anfibolita de Medelln,Anfibolita de Sucre y el Stock de Amag.

Varias unidades fueron ensayadas para determi-nar la potencial reactividad de sus componentes conlos lcalis del cemento portland. Este muestreo,como en general, se hizo de una manera muy regio-nal, esto es, muy pocas muestras por plancha. Losresultados muestran una reactividad positivaQuebradagrande (unidad volcnica), Prfidos andes-ticos hornblndicos, Basaltos de Barroso y FormacinCombia (tobas soldadas). Los resultados fueronnegativos para una muestra de las siguientes unida-des: Formacin Combia (Unidad de conglomerados),Complejo Cajamarca (cuarcitas), ComplejoQuebradagrande (unidad volcnica), Prfidos andes-ticos hornblndicos, Formacin Combia (Basaltos) yNeises y Migmatitas del Retiro. Debe ampliarse el


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muestreo para conseguir caracterizar mejor las uni-dades respecto a la reactividad lcali-slice.

La bsqueda de materiales con potencialidadcomo agregados livianos se debera dirigir hacia lasrocas esquistosas del Complejo Cajamarca, ComplejoArqua, y a las Metasedimentitas de Sinifan. Losensayos preliminares realizados en algunas muestrasindican que cumplen con varios de los requisitos exi-gidos por la normatividad colombiana, entre otros, elcontenido de materia orgnica, contenido de terronesde arcilla y partculas deleznables y especificacinpara manchas. Los valores por prdida de ignicinfueron superiores a los permitidos. El uso de agrega-dos livianos es muy escaso en la industria de materia-les de construccin en el rea Metropolitana del Vallede Aburr y este trabajo pretende dar unas primerasluces sobre la bsqueda de estas materias primas enla regin.

Agradecimientos

Este trabajo fue financiado por el Fondo Nacional deRegalas del Estado Colombiano y realizado por elPrograma Exploracin y Evaluacin de los RecursosMinerales del Servicio Geolgico Colombiano,INGEOMINAS.

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Recibido: Junio 2005Aceptado: Junio 2006

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