MÓDULO 1: Sedimentología de materiales secos

        Bajar Guia completa

        Tipo: C
        Duración Experiencia Práctica: 2*2H
        Lugar: Lab. Docente Geología (FCFM)
        Curso:


Introducción

1.1 Antecedentes teóricos

  • 1.1.1  Muestreo
  • 1.1.2  Preparación de los sedimentos para análisis
  • 1.1.3  Análisis mecánicos de sedimentos
  • 1.1.4  Textura
  • 1.1.5  Otras características.
  • 1.1.6  Reconocimiento de minerales

1.2 Experiencia Práctica.

  • 1.2.1      Sesión 1: Análisis granulométrico de arena
  • 1.2.1.1   Objetivos.
  • 1.2.1.2   Materiales y equipos (Anexo 2)
  • 1.2.2      Sesión 2: Análisis textural y mineralógico de arena
  • 1.2.2.1   Objetivos
  • 1.2.2.2   Materiales y equipos (Anexo 2)

1.3  Guía de Trabajo..

  • 1.3.1     Sesión 1: Análisis granulométrico de arena
  • 1.3.2     Sesión 2: Análisis textural y mineralógico de arena

1.4 Recomendaciones

  • 1.4        Para los alumnos
Anexo 1    Escala de tamaños de partículas sedimentarias.

Anexo 2    Materiales.

Anexo 3    Fórmulas cálculo parámetros granulométricos.

Anexo 4    Distintos tipos de maclas.

Anexo 5    Tabla de propiedades de los minerales más comunes.

Anexo 6    Imágenes de minerales observados a través de lupa binocular.

Anexo 7    Tabla de datos Análisis Granulométrico.

Anexo 8    Tabla de Composición litológica y/o mineralógica.

Anexo 9    Diagramas de composición mineralógica.

Anexo 10  Tabla de determinación de esfericidad y redondeamiento.

Anexo 11  Instrucciones de uso de agitador mecánico.
 


      Introducción
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      Antecedentes teóricos
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      1.2 Experiencia Práctica


      1.2.1 Sesión 1: Análisis granulométrico de arena

      1.2.1.1 Objetivos



- A partir de una muestra representativa de sedimentos, determinar la curva de distribución de tamaños de las partículas que lo componen.


- En base a la curva obtenida, determinar los parámetros granulométricos (tamaño promedio, selección, asimetría, curtosis, etc.) que caracterizan la muestra.


      1.2.1.2 Materiales y equipos (Anexo 2)


- Cuchillo o espátula de hoja larga

- Hojas de papel suave (aproximadamente 40 x 40 cm)

- Cuarteador mecánico

- Balanza de alta precisión

- Tamices

- Agitador mecánico (Ro-Tap)

- Brocha o cepillo (media a fina)

- Planilla de cálculo


      1.2.2 Sesión 2: Análisis textural y mineralógico de arena.

      1.2.2.1 Objetivos



- Reconocimiento de características texturales de un depósito sedimentario, como redondeamiento y esfericidad.

- Caracterización litológica y/o mineralógica de las partículas que componen la muestra.

- Descripción y clasificación de la muestra.


      1.2.2.2 Materiales y equipos (Anexo 2)

- Lupa binocular

- Fuente de luz

- Anexo 5: Características físicas de los minerales principales

- Anexo 6: Imágenes de minerales a la lupa binocular


      1.3 Guía de Trabajo

      1.3.1 Sesión 1: Análisis granulométrico de arena

     Procedimientos

a) Selección de una muestra representativa (cuarteo).

1. Deposita alrededor de 200 g de arena sobre una hoja de papel liso y brillante, formando un cono.

2. Aplasta el cono y forma un disco.

3. Divide, con ayuda de la espátula, el disco en cuatro cuartos; desecha dos de los cuartos y conserva los restantes.

4. Repite el procedimiento con el material retenido hasta obtener 50 g de muestra.

5. Con el uso de un cuarteador mecánico divide la muestra en dos mitades de 25 g; desecha una mitad y conserva la otra para el siguiente paso.


b) Tamizaje de la muestra

1. Pesa la muestra en una balanza de alta precisión (0.01 g recomendable) y registra el peso en la Tabla 1.4 (Anexo 7).

2. Deposita la muestra sobre la columna de tamices (ordenados de mayor a menor graduación) y agita por 10 minutos en el “Ro-Tap”. Pregunta al profesor encargado sobre el funcionamiento de este equipo.

3. Retira los tamices del agitador mecánico y deposita cuidadosamente el contenido de cada tamiz sobre una hoja limpia de papel liso y suave (este tipo de papel reduce la pérdida de material por adhesión producto de electricidad estática).

4. Limpia la malla de cada tamiz invirtiéndolo rápidamente y golpeándolo suavemente sobre cada hoja de papel. El tamiz se puede limpiar además con un cepillo o brocha mientras está invertido sobre el papel. NUNCA LIMPIES LA MALLA CON OTRO OBJETO QUE NO SEA UNA BROCHA PORQUE PUEDE DAÑARSE.

5. Pesa la fracción retenida por cada tamiz y anótala en la Tabla 1.4.

6. Determina la pérdida de material (peso y porcentaje) y regístrala en la Tabla 1.4.


c) Determinación de los parámetros granulométricos.

1. Ingresa los datos obtenidos en la planilla de cálculo.

2. Determina la curva de frecuencia acumulativa relativa a la distribución de tamaños.

3. Determina manualmente los parámetros granulométricos (promedio, media, curtosis, asimetría, etc) característicos de la muestra.



     1.3.2 Sesión 2: Análisis textural y mineralógico de arena.

     Procedimientos


a) Estudio de la composición mineralógica.

1. Observa cada fracción bajo la lupa binocular, partiendo de la más gruesa a la más fina.

2. Registra la composición mineralógica y/o litológica de cada fracción en la Tabla 1.5 (Anexo 8).

3. Dibuja en los diagramas del Anexo 9 un esquema de lo observado a través de la lupa para cada fracción mostrando el porcentaje de abundancia de los distintos tipos de partículas.

4. En la columna de observaciones de la Tabla 1.5 anota las diferencias composicionales significativas que observes para cada fracción a medida que disminuye el tamaño de grano.


b) Estimación de la esfericidad.

1. Utilizando la fracción de tamaños más gruesos y una de tamaños intermedios selecciona aleatoriamente 20 partículas y para cada una estima las razones b/a y c/b de Zingg. Registra las observaciones en la Tabla 1.6 (Anexo 10) y determina el número de la clase de Zingg correspondiente a los valores obtenidos.

2. Compara los valores observados para las dos fracciones de tamaños distintos.


c) Estimación del redondeamiento.

1. Utiliza las mismas fracciones anteriores para estimar el redondeamiento a partir de la observación de 20 partículas elegidas al azar. Anota tus observaciones en la Tabla 1.6.

2. Compara los resultados obtenidos para ambas fracciones. ¿Existe alguna correlación entre esfericidad y redondeamiento?

3. Con toda la información recopilada en ambas sesiones (análisis granulométrico y mineralógico) realiza una completa clasificación de la muestra.
1.3.3 Sesión 1: Análisis granulométrico de arena (profesores).

     Alcances

Dado que el objetivo de este módulo consiste en abordar la sedimentología de materiales secos y no pretende ahondar en el tratamiento y análisis de rocas en general, se recomienda el uso de sedimentos no consolidados para la realización de esta experiencia.

En los antecedentes prácticos, se detalla el tratamiento y preparación de los sedimentos para el análisis, por lo tanto, los alumnos deberían estar en conocimiento de estas técnicas.

En este módulo, por razones de tiempo, los alumnos comienzan el análisis granulométrico con el material ya preparado, es decir, limpio y sin la existencia de agregados en la muestra. Para esto el profesor que guía el laboratorio debe encargarse de preparar las muestras antes de cada sesión, considerando la cantidad de alumnos que participan en el módulo.


     Procedimientos

a) Preparación de la muestra para el análisis.

1. Verificar, mediante el uso de microscopio binocular o lupa, que los granos estén completamente disgregados. Se recomienda cuartear la muestra antes de realizar el examen preliminar.

2. Si observa que existe algún tipo de agregados en la muestra, coloque los sedimentos en suspensión hasta que los materiales se desintegren. Es recomendable cuartear la muestra antes de realizar el procedimiento.

3. Retire los sedimentos del agua y seque el material en el horno a temperatura media (~90°C).

4. Corrobore, a través del uso de la lupa o microscopio binocular, que las partículas efectivamente se encuentran completamente disgregadas. En caso de existir aún agregados en la muestra repetir paso 2 utilizando hidróxido de sodio o potasio o hiposulfito de sodio (permiten la desintegración de arcillas y minerales relacionados los que son responsables de la formación de agregados) como solvente.

5. Repita paso 3 y 4.

6. Una vez que el material se encuentre completamente disgregado la muestra está lista para que los alumnos realicen su análisis.


b) Selección de una muestra representativa (cuarteo).

1. Los alumnos primero deben realizar un cuarteo manualmente, para esto deben depositar 200 g del material sobre una hoja de papel liso, suave y brillante, formando un cono que luego debe aplastarse formando un disco.

2. Luego, se divide el disco, con ayuda de la espátula, en cuatro cuartos; se desecha el primer y tercer (o segundo y cuarto) cuartos.

3. Se repite el procedimiento con el material de los dos cuartos retenidos hasta obtener 50 g de muestra.

4. Posteriormente, a través de un cuarteador mecánico se divide la muestra en dos mitades de 25 g; se desecha una mitad y conserva la otra para el análisis siguiente.


c) Tamizado de la muestra

1. Los alumnos deben pesar la muestra inicial en una balanza de alta precisión (0.01 g recomendable) y registrar el peso en la Tabla 1.4 (Anexo 7).
2. Dependiendo del tamaño general de las partículas componentes de la muestra, el profesor debe seleccionar los tamices a utilizar durante el desarrollo de la experiencia.

3. Luego de registrar el peso inicial de la muestra se la deposita sobre la columna de tamices (ordenados de mayor a menor graduación) y se tamiza por 10 minutos en el “Ro-Tap”.

4. Una vez terminado el procedimiento, el alumno debe retirar los tamices del agitador mecánico y depositar el material retenido por cada tamiz sobre una hoja limpia de papel suave y brillante (que reduce la pérdida de material por adhesión producto de electricidad estática).

5. Limpia la malla de cada tamiz invirtiéndolo rápidamente y golpeándolo suavemente sobre cada hoja de papel. El tamiz se puede limpiar además con un cepillo o brocha mientras está invertido sobre el papel. NUNCA LIMPIES LA MALLA CON OTRO OBJETO QUE NO SEA UNA BROCHA PORQUE PUEDE DAÑARSE.

6. Pesa la fracción retenida por cada tamiz y anótala en la Tabla 1.4.

7. Determina la pérdida de material (peso y porcentaje) y regístrala en la Tabla 1.4.

8. Guarda las distintas fracciones obtenidas a partir del tamizaje en frascos. Etiquétalas señalando claramente el tamaño de las partículas, número de tamiz y el número de tu grupo. Éstas se utilizarán en la próxima sesión.


d) Determinación de los parámetros granulométricos.

1. Los alumnos deben ingresar los datos obtenidos a partir de la tamización en la planilla de cálculo del archivo “parámetrosgranulométricos.xls”. Ésta determina inmediatamente el porcentaje en peso y grafica la curva acumulativa.

2. Los valores de los parámetros granulométricos deben ser calculados manualmente por los alumnos a partir de la curva graficada.

1.3.4 Sesión 2: Análisis textural y mineralógico de arena (profesores).

     Alcances

Los alumnos deben trabajar con una muestra representativa de distintas fracciones de material obtenido a partir de la experiencia anterior, las cuales fueron guardadas y etiquetadas indicando el tamaño y el número de grupo al cual pertenecen.

Es importante que cada grupo utilice sus propias fracciones para así lograr una clasificación completa de los depósitos analizados.

El reconocimiento de minerales puede hacerse en base a las características descritas en el Anexo 5 y las imágenes del Anexo 6.


     1.4 Recomendaciones

Con los datos recopilados en la experiencia práctica, deberás elaborar un informe cuyos contenidos MÍNIMOS son los siguientes:

1) Portada
2) Introducción breve
3) Objetivos (los de la guía más otros propuestos por ustedes)
4) Materiales y equipos
5) Posibles errores y su minimización
6) Experimento final
7) Análisis de datos
8) Conclusiones


Pregunta a tu profesor auxiliar sobre el desarrollo de cada punto.