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MINERALOGÍA DE ARCILLAS (I EDICIÓN)

Objetivos del Curso

Proporcionar al estudiante conocimiento sobre la estructura, composición y propiedades de los minerales de la arcilla.

Proporcionar nociones básicas sobre los métodos de caracterización de los minerales de la arcilla, basados en la difracción de rayos X y en la microscopía electrónica. Se hará hincapie en los estudios cuantitativos por difracción de rayos X mediante métodos clásicos y programas de creación de estándares y simulación de perfiles.

Se aportarán conocimientos básicos sobre la formación de los minerales de la arcilla en los distintos ambientes

Finalmente se introducirán los aspectos aplicados más significativos de las arcillas, tanto a nivel industrial como en geología y en medio ambiente.

Competencias Generales

 

Procedimientos de Evaluación

Asistencia, Pruebas, Trabajos

Comisión Académica

D. Emilio Galán Huertos. Universidad de Sevilla - Cristalografía, Mineralogía y Química Agrícola
Dª. Patricia Aparicio Fernández. Universidad de Sevilla - Cristalografía, Mineralogía y Química Agrícola
D. Ray E. Ferrell. Louisiana State University- Department of Geology and Geophysic

Profesorado

Dª. Patricia Aparicio Fernández. Universidad de Sevilla - Cristalografía, Mineralogía y Química Agrícola
D. Ray E. Ferrell. Louisiana State University- Department of Geology and Geophysic
D. Emilio Galán Huertos. Universidad de Sevilla - Cristalografía, Mineralogía y Química Agrícola
Dª. Mª Isabel González Díez. Universidad de Sevilla - Cristalografía, Mineralogía y Química Agrícola

Módulos del Curso

Módulo 1. Mineralogía de Arcillas
Número de créditos: 4,00 LRU
Modalidad de impartición: Presencial
Contenido: PROGRAMA TEÓRICO

1. Arcillas y Minerales de la Arcilla
Concepto de arcilla y de mineral de la arcilla. Composición de las arcillas. Silicatos: Clasificación y Estructura. Estructura y composición de los filosilicatos. Principales grupos de minerales de la arcilla. Minerales asociados.

2-Propiedades fundamentales de las arcillas.
Capacidad de cambio catiónico y cationes de cambio. Superficie específica. Textura. Propiedades del sistema arcilla-agua. Propiedades reológicas. Plasticidad. Color.

3. Métodos para caracterización y el estudio de las arcillas
Métodos difractométricos, espectroscópicos, térmicos, ópticos, químicos. Otros métodos.

4. Análisis mineralógico cualitativo por DRX.
4.1 Caracterización mineralógica de muestras mediante el método de polvo desorientado. Tratamientos previos. Condiciones instrumentales para el rodaje. Lectura e interpretación de los difractogramas. Minerales frecuentes en rocas sedimentarias.
4.2 Análisis de la fracciones finas. Tratamientos previos. Eliminación de carbonatos, materia orgánica, oxi-hidróxidos de hierro, yeso y otras sales. Extracción de fracciones. Saturación con diferentes cationes. Agregados orientados y tratamientos. Condiciones instrumentales para el rodaje. Lectura e interpretación de los difractogramas. Características generales de los principales grupos de minerales de la arcillas. Identificación de especies. Utilización de programas para la caracterización de minerales de la arcilla (fitting de diagramas, creación de librerías de estándares, programas de identificación de interestratificados, NEWMOD, MULCALC, ExpertSystem).

5. Análisis mineralógico cuantitativo por DRX.
Métodos clásicos para la cuantificación de las fases cristalinas. Método RIR. Método Rietveld. Utilización de programas para la cuantificación de minerales de la arcilla, incluido interestratificados (Rock-Jock, NEWMOD, CLAY++, LINEST).

6. El análisis mineralógico por microscopía electrónica
La microscopía electrónica de trasmisión (TEM) y de barrido (SEM). La espectrometría de energía dispersiva de rayos-X. El microscopio electrónico de barrido ambiental. Interacción de los electrones con la muestra en SEM, preparación de la muestra, modos de trabajo. Aplicación de TEM, SEM y EDS en mineralogía de arcillas

7. Génesis de Arcillas
Interés geológico de los minerales de la arcilla. Las arcillas en el ciclo geológico. Ambientes de formación. Meteorización. Sedimentación. Diagénesis y metamorfismo de bajo grado. Alteración hidrotermal. Arcillas como indicadores paleoambientales. Arcillas y tectónica de placas. El papel de las arcillas en el análisis de cuencas.

8. -Arcillas comerciales.
Arcillas especiales: Caolines y arcillas caoliníferas. Bentonitas. Palygorskita y sepiolita. Arcillas cerámicas. Mineralogía, génesis, yacimientos y aplicaciones. Propiedades de interés industrial. Parámetros que determinan la calidad y el uso. Aplicaciones en medio ambiente.

SEMINARIOS
Seminario 1: Las arcillas durante la diagénesis y la formación de petróleo
Seminario 2: Esquema metodológico básico para el estudio de arcillas. Discusión general. Ejemplos. Comentarios sobre la bibliografía.


PROGRAMA PRÁCTICO

Práctica nº 1. Estudio por DRX de una muestra de arcilla. Preparación de las muestra para el análisis de polvo desorientado. Nociones básicas sobre el difractómetro. Obtención del diagrama. Lectura e interpretación. Cuantificación.

Práctica nº 2. Tratamiento para la extracción de fracciones finas. Obtención de diagramas orientados. Condiciones de trabajo. Optimización. Tratamientos con EG, DMSO y calentamientos a 350ºC y 550ºC. Saturación con Mg y K. Lectura e interpretación. Cuantificación por métodos clásicos

Práctica nº3. Uso de programas para la identificación y cuantificación de minerales de la arcilla.

Práctica nº 4. Determinación de parámetros cristaloquímicos de interés. Caolinita: Grado de orden y politipismo. Illita: Índice de Kubler, b0, tamaño de cristalito, paragonitización, tobelitización, composición química. Esmectitas: índice de Biscaye

Fechas de inicio-fin: 14/03/2011 - 18/03/2011
Horario: Lunes, Martes, Miércoles, Jueves, Viernes
En horario de mañana y tarde
 
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