"Comparación de metodologías para la separación de barita del circón detrítico"

Abstract

"Los granos de circón detrítico son ampliamente usados para obtener información acerca de la roca donde se hospedan ya que estos sirven como indicadores de la procedencia sedimentaria, para correlacionar secuencias, para determinar el límite máximo de edad de deposición y para estudiar la evolución de la corteza. Geológicamente esta información es muy importante, pero adquirirla depende en gran medida del número de granos analizados y de cómo se realiza la selección de granos para su análisis. Cuando se tienen minerales accesorios, como la barita con el circón, aún después de las separaciones habituales: separación por agua, magnética y líquidos densos; se requiere el método de trituración, donde los minerales accesorios (barita) se rompen. Analizando este método de trituración para la separación de barita y circón surgen dos preguntas: ¿Hay algún rompimiento de los granos de circón además de los de barita con este método? ¿Hay otro método para separar estos minerales sin riesgo de rompimiento de granos de circón? Los objetivos de este estudio fueron: (1) demostrar que el método de trituración rompe no solo los granos de barita sino también los de circón y (2) separar la barita del circón con una disolución química. Para el método de trituración física, se agitaron 1) la misma cantidad de granos de circón y barita y 2) granos de circón y diez veces más granos de barita entre 10 y 40 minutos respectivamente. Para el método de disolución química se realizaron 18 experimentos a diferentes condiciones para lograr obtener las condiciones óptimas para la disolución de la barita. En el método de trituración, para 10 minutos se observó que el 25% aproximadamente de granos se había roto (en su totalidad o parcialmente) mientras que para 40 minutos más del 50% aproximadamente de granos se había roto total o parcialmente. En el método de disolución química la disolución de barita se logró con: (1) 0.208 g de muestra real en 20mL de una solución 0.98M de xviii Na2CO3, 150°C y 4h, y (2) 30mL de una solución 15.81M de HNO3, 190°C y 1h; sin afectar la composición química del circón. Por lo tanto, los resultados muestran que con el método de trituración hay un rompimiento de los granos, lo cual causa sesgo en los análisis de procedencia para las rocas sedimentarias o en los análisis cuantitativos, ya que se pueden perder grupos de circón; generando así interpretaciones incorrectas. Los resultados de este estudio demuestran que el método de trituración provoca la ruptura de granos de circón detrítico. Mientras que los resultados del método de disolución química no presentan dicho problema, obteniendo información menos sesgada y por tanto más significativa para su interpretación geológica. "

"The common accessory mineral barite cannot be separated from zircon using standard isolation steps based on density and magnetic properties. When barite is present, trituration often is used to preferentially break the barite, followed by removal of the small barite pieces from the zircon. Several questions arise upon consideration of the trituration method. Is there any breaking of the zircon grains with this method? Is there another method to separate these minerals without risk of zircon grains? The aim of this study was: (1) to demonstrate that the trituration method breaks not only the barite grains but also the zircon grains and (2) to separate the barite from the zircon by dissolving the barite. For the trituration method 1) the same volume of zircon grains and barite and 2) zircon grains with an approximately ten times greater volume of barite were shaken for 10 and 40 minutes respectively. For the chemical dissolution method, 18 experiments were performed under different conditions to obtain the optimal conditions for the dissolution of barite. In the trituration method, 10 minutes of shaking resulted that about 25% of grains had been broken (in whole or partly) while 40 minutes of shaking over 50% of grains had been broken in whole or partly. In the chemical dissolution method, the barite dissolution was obtained with: (1) 0.208 g of real sample in 20 mL of a 0.98M solution of Na2CO3 at 150°C for 4h, followed by (2) 30 mL of a 15.81M xx solution of HNO3 at 190°C for 1h. Similar conditions attained in a separate experiment did not affect the chemical composition of zircon. Therefore, the results show that with the trituration method there is grains breaking. Breaking zircon during separation can cause bias in provenance analyses of sedimentary rocks, thus generating incorrect interpretations. The results of this study demonstrate that the trituration method causes rupture of detrital zircon grains while the results of the chemical dissolution method do not present this problem, allowing the collection of information with less bias and therefore more significant for its geological interpretation. "