Caracterización mineral y química de arcillas alumínicas (Cretácico Inferior, NE Península Ibérica): implicaciones paleoclimáticas e industriales
El estudio de las arcillas ricas en aluminio desde un punto de vista geológico e industrial ha permitido la caracterización global de estos materiales. Las arcillas ricas en aluminio son abundantes en determinadas zonas y constituyen un importante recurso mineral desde el punto de vista científico y...
| Autores: | , , |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2022 |
| País: | España |
| Institución: | Universidad de Zaragoza |
| Repositorio: | Zaguán. Repositorio Digital de la Universidad de Zaragoza |
| OAI Identifier: | oai:zaguan.unizar.es:124332 |
| Acceso en línea: | http://zaguan.unizar.es/record/124332 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | mineralogia paleoclimatologia isotopos estables materiales refractarios |
| Sumario: | El estudio de las arcillas ricas en aluminio desde un punto de vista geológico e industrial ha permitido la caracterización global de estos materiales. Las arcillas ricas en aluminio son abundantes en determinadas zonas y constituyen un importante recurso mineral desde el punto de vista científico y económico.<br />La aplicación de una combinación de diferentes técnicas como análisis de facies, mineralogía de arcillas (difracción de rayos X), caracterización textural y composicional (microscopía óptica y electrónica) y análisis de isótopos estables (NanoSIMS) a la caracterización de paleosoles que se desarrollaron en el continente sucesiones de las Fms Blesa y Torrelapaja. (Hauteriviense tardío-Barremiano temprano, NE de España) permite inferir las condiciones paleoclimáticas y paleoambientales en las que se generaron estos paleosoles. También se demuestra la aplicabilidad de NanoSIMS en estudios paleoclimáticos utilizando proporciones isotópicas de oxígeno e hidrógeno en minerales arcillosos de tamaño nanométrico. La asociación mineralógica encontrada en los paleosoles, caracterizada por caolinita autígena, esmectita, hematita, goethita, rutilo, anatasa, ilmenita y diáspora y la presencia de pisoides ferruginosos, es característica de los oxisoles, que se desarrollan en condiciones climáticas cálidas y húmedas. La disminución del contenido de caolinita autígena y de hematites y goethita de abajo hacia arriba en todos los perfiles estudiados, junto con el aumento del contenido de cuarzo detrítico y fases ilíticas y la presencia de esmectita autígena, indican una disminución en la intensidad de la acción química. meteorización. Las composiciones de isótopos de oxígeno e hidrógeno de la caolinita y la esmectita son consistentes con la formación en un ambiente de meteorización, pero la disminución en las relaciones 18O/16O y D/H desde la parte inferior hasta la parte superior de los perfiles también refleja un cambio hacia condiciones más frías. Todo esto sugiere un cambio de condiciones cálidas/húmedas a más frías/secas en el área de estudio, lo que también se apoya en una disminución de la temperatura de cristalización desde la caolinita del fondo de los paleosoles (21-22 ºC) a la de la esmectita. en los niveles superiores (16-17 ºC).<br />El análisis por difracción de rayos X, fluorescencia de rayos X y microscopía óptica y electrónica de clinkers naturales y cilindros de arcilla cocida (1000-1270 ºC) fabricados a partir de mezclas de arcillas ricas en bauxita e ilita y caolinita permite describir y comparar las transformaciones mineralógicas y texturales producidas por la cocción en estos materiales. La influencia de las transformaciones mineralógicas en las propiedades físicas de los cilindros también nos permite evaluar su potencial refractario comparándolos con materiales comerciales.<br />Los cambios mineralógicos y de textura tienen lugar en los clínkers y cilindros naturales durante la combustión del carbón y los procesos cerámicos, respectivamente. Estos cambios incluyen la desestabilización de las fases iniciales y la formación de una fase vítrea rica en Al y Si. A partir de esta fase cristalizan nuevas fases como la mullita, el corindón, la cristobalita, la hercinita y los piroxenos cerámicos. Los nuevos minerales no son estequiométricos, debido a la dinámica de los procesos de combustión de la cerámica y el carbón, y su génesis depende de la composición de las materias primas. La mullita y la hercinita formadas en los clinkers naturales son similares a las de los cilindros quemados a 1000-1200 ºC, por lo que la combustión del carbón probablemente alcanzó este rango de temperaturas. El aumento de la densidad y la contracción lineal de los cilindros está relacionado con la fase vítrea y la formación de mullita y se correlaciona bien con la disminución de la porosidad, la absorción de agua y la conductividad térmica. Los cambios de color de las muestras son consecuencia del contenido de hematites y arcilla a cada temperatura, mientras que la resistencia a la carga puntual es mayor cuanto mayor es el contenido de corindón. Tanto la temperatura de cocción como el contenido de arcilla influyen en el potencial refractario de los cilindros, ya que aquellos mezclados con arcillas ricas en ilita y caolinita tienen mayor densidad y menor porosidad a temperaturas de cocción más bajas que otras cerámicas refractarias cocidas a 1200-1540 ºC. Los cilindros cocidos a 1200 ºC tienen propiedades similares a las bauxitas comerciales cocidas.<br /> |
|---|