CALIZAS Y SUS APLICACIONES

“Año de la Inversión para el Desarrollo Rural y la Seguridad Alimentaria”

UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA

FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS

ESPECIALIDAD DE INGENIERIA GEOLÓGICA

TRABAJO ENCARGADO

• TEMA : CALIZAS Y SUS APLICACIONES

• DOCENTE : ING. HIPOLITO TUME

• CURSO : YACIMIENTOS MINERALES II

• CICLO : 2013 – 0

• INTEGRANTES

 ERAZO SALVADOR Andrea Lucia

 GONZALES ECHE Jesús María

 VILLALTA GALVEZ Josselin Vanessa

PERÚ - 2013

RESUMEN

Las calizas son rocas sedimentarias de origen fundamentalmente químico u organógeno, formadas al menos por un 50% de carbonato cálcico. Las de origen bioquímico se forman por la acción de los seres vivos. Estos fijan el calcio disueltos en el agua y lo utilizan para construir sus esqueletos en forma de calcita o aragonito, cuando estos mueren, sus esqueletos darán unas calizas formadas por calcita, siempre el aragonito es inestable y se transforma en calcita, también se depositan calizas en los fondos marinos como consecuencia indirecta del metabolismo de los seres vivos. Así las algas al realizar la fotosíntesis consumen bióxido de carbono (CO2); este consumo de bióxido de carbono varía las características del medio con la consiguiente precipitación del carbonato cálcico.

Se debe señalar que el término “calizas” es de tipo genérico puesto que por su amplitud abarca las rocas que contienen en su composición al menos 80% de los carbonatos de calcio o magnesio. Se acepta denominar con el término caliza aquellas rocas cuya fracción carbonática excede a la no carbonática. Generalmente, la fracción carbonática está compuesta por calcita, reservándose la clasificación de dolomía a las formadas por el mineral dolomita.

La caliza tiene gran interés económico ya que constituye la materia prima del cemento; se utiliza parte en la construcción y como fundente en la industria siderúrgica. Las rocas calizas a pesar de que frecuentemente están recristalizadas o han sufrido reemplazo en grado variable, son designadas con nombres basados siempre en las texturas tanto de superficies frescas como en superficies ligeramente atacadas por intemperismo.

El origen de las calizas es amplio e involucra a procesos de diferente índole entre los que se

cuentan los mecánicos, químicos y bioquímicos. A su vez las rocas originadas por tales procesos, pueden sufrir modificaciones como consecuencia de cambios pos-sedimentarios donde los rasgos originales pueden resultar enmascarados o borrados.

Aún cuando la denominación de caliza no es la más adecuada desde el punto de vista petrográfico, razones de índole comercial y/o industrial, han contribuido a la persistencia de esta terminología utilizándose frecuentemente.

I. LA CALIZA:

Es una roca sedimentaria porosa formada por carbonatos, principalmente carbonato de calcio. Cuando tiene alta proporción de carbonatos de magnesio se le conoce como dolomita. La roca caliza tiene una gran resistencia a la meteorización, eso ha permitido que muchas esculturas y edificios de la antigüedad tallados en dichas rocas hayan llegado hasta nosotros. Sin embargo, la acción del agua de lluvia y ríos provoca la disolución de la caliza, creando un tipo de erosión característica denominada kárstica.

Las calizas pueden ser de agua dulce o marinas, y suelen indicar una sedimentación en un medio cálido de agua clara. Muchas de las calizas contienen, habitualmente y en diferentes proporciones, material orgánico; detrítico y de precipitación química. En las acumulaciones actuales de caliza están presentes la calcita (CaCO3 hexagonal) y el aragonito (CaCO3 ortorrómbica). Sin embargo, como el aragonito se disuelve o se convierte en calcita con facilidad, no se suele encontrar en las calizas antiguas. Estos cambios y la facilidad con que recristalizan los carbonatos durante la diagénesis justifican el que no sea rara la pérdida de los rasgos característicos de la roca original, dando lugar a indeterminaciones acerca de su origen. Esto es particularmente notorio en calizas antiguas.

Es muy importante mencionar que las rocas calizas tienen empleos variados en la industria metalúrgica, como piedra fundente en los hornos, principalmente en los de hierro y metales no férreos, sirve para separar la sílice y producir una escoria delgada y básica que recoja y retenga las impurezas que se separen del metal, para la concentración de minerales, estirado de alambre, usos de fundición, en los hornos de acero de solera en donde se añade cal con caliza para separar las impurezas, con el creciente uso de la chatarra de hierro se añade más cal al fundido, como fundente en los hornos eléctricos de acero y en los fundidores no férreos, en la manipulación de minerales por flotación se añade cal para crear un circuito alcalino, en la cianuración la cal neutraliza las sales ácidas solubles, coagula fangos y protege contra el anhídrido carbónico.

II. AMBIENTE DE FORMACIÓN

La precipitación del carbonato cálcico con la intervención del agua en un proceso inorgánico y/o bioquímico. El calcio proviene de la meteorización de minerales que lo contienen (piroxenos, anfíboles o plagioclasa) que, junto al anhídrido carbónico de la atmósfera, de lugar a la reacción siguiente que depende de la presión y temperatura:

Ca(CO3H)2 CaCO3 + H2O + CO2

Pero la mayor parte de calizas proceden de la intervención de organismos que toman de las aguas los elementos para formar sus conchas y caparazones (corales, algas, foraminíferos, etc.). Al morir, se produce una acumulación de estas partes que se unen por un cemento calcáreo, generado a la vez que la sedimentación o por procesos diagenéticos.

Debido a que la disolución del carbonato se acelera al aumentar la presión y disminuir la temperatura, en cuencas oceánicas profundas no se forman calizas. Por ello las grandes acumulaciones de calizas se han formado en el mar, pero en plataformas continentales, en aguas cálidas y alejadas de zonas emergidas que puedan aportar sedimentos detríticos. En ambientes continentales el medio sedimentario típico son los lagos, aunque también existen extensas formaciones calcáreas asociadas a suelos (costras calizas), surgencias de agua (travertinos) y cuevas cársticas.

Estos procesos de formación de calizas, entre otros, han originado a lo largo de millones de años, el empobrecimiento del CO2 de la atmósfera e hidrosfera primigenias del planeta Tierra y su enriquecimiento en oxígeno. La fijación del CO2 en las rocas, sobre todo por algas verde-azuladas que originaron unas estructuras sedimentarias calcáreas llamadas estromatolitos, y la liberación de oxígeno hizo que, en el Precámbrico superior, los seres vivos se tuvieran que adaptar a este nuevo componente. Muchos de ellos no lo consiguieron y se extinguieron, lo que supuso seguramente la primera extinción en masa de la historia de la Tierra.

III. VARIEDAD DE LAS CALIZAS

En la naturaleza existe una gran variedad de tipos de rocas calizas: tales como biohérmicas que son formadas por la acumulación de esqueletos de organismos acuáticos formadores de arrecifes; las Biostrómicas son parecidas a las anteriores (tienen el mismo origen) pero ocupan áreas más amplias y aparecen en estratos de espesor variable separados por capas de arcilla; las Bituminosas son calizas de color negro ricos en compuestos orgánicos tales como el queroseno y asfaltos que por destilación, se pueden extraer y utilizar como combustible; los de crinoides son calizas con dolomitas aunque la cantidad de calcita representa siempre más del 50% del total (si no sería una dolomía); calizas fétidas que contienen un cierto porcentaje de azufre reducido de tal forma que al golpearlas despiden un desagradable olor a huevos podridos; litográficas rocas de grano fino y colores claros, formadas a partir de restos de organismos marinos microscópicos llamados foraminíferos y ciertas algas, por lo que también se denominan calizas pelágicas.

El nombre de litográficas hace referencia a que, debido a la finura del grano, se puede utilizar y se utilizaron para escribir sobre ellas por la misma razón son un excelente material fosilífero que permite la conservación de los organismos más delicados. En una de estas calizas se encontró el ave más primitiva que se conoce (Archaeopteryx) que señala el paso de los reptiles a las aves actuales; calizas Nummulíticas formadas en el terciario a partir de los caparazones de protozoos del género Nummulites que a pesar de ser unicelulares, son visibles a sim ple vista; las Oolíticas son calizas que contienen nódulos esféricos (oolitos), producida por la aglutinación de fango calcáreo alrededor de un núcleo; las pisolíticas formadas a partir de restos de algas dispuestas en masas esféricas de pequeño tamaño.

Las rocas clasificadas como calizas comerciales contienen cantidades variables de carbonatos de magnesio; cuando éste se halla en cantidad inferior a 5%, se dice que la caliza es magnesiana. Una caliza que contenga entre 30% y 45% de carbonato de magnesio se clasifica como dolomítica. La verdadera caliza dolomí-tica está compuesta por mineral dolomita,

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