macla n-9 completo

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Sumario

Comit Cientfico

Editorial, Comit Organizador y Comit Editorial Macla

CONFERENCIAS PLENARIAS

Clay Minerals: a Key for Deciphering Fluid/Sediment Interactions in Oceanic Hydrothermal Systems/ Martine D. Buatier

Contexto Actual de la Minera y sus Repercusiones en Espaa/ Jos Pedro Calvo

Clay Minerals as an Ancient Nanotechnology: Historical Uses of Clay OrganicInteractions, and Future Possible Perspectives/ G. Rytwo

Quantification of the Kinetics of Water-Rock Interactions from the Atomic to the FieldScale/J. Schott

Dolomite as a Biomineral and Possible Implications /C. Vasconcelos y J. A. Mckenzie

COMUNICACIONES

Pasivacin de Galena (PbS) en Medio cido en Presencia de Fe(III)/ P. Acero Salazar, J. Cama i Robert, C. Ayora y M P. Asta Andrs

Interacciones de Zena con Minerales de la Arcilla/ A. Clcia S. de Alcntara, M. Darder, P. Aranda y E. Ruiz-Hitzky

Istopos Estables en los Minerales de Drenaje Acido del Yacimiento de San Miguel(Faja Pirtica Ibrica)/ A. lvaro Gallo y F. Velasco Roldn

Anlisis de la Aguamarina y de sus Sustitutos e Imitaciones Mediante Espectroscopia deInfrarrojo/ E. Anda Sierra y J. Solans Huguet

Experimental Determination of Phase Equilibrium and Pre-Eruptive Conditions ofPhonolitic Magmas from Tenerife (Canary Islands)/ J. Andjar Fernndez, F. Costa Rodrguez y J. Mart Molist

Micas Detrticas Transformadas a Interestratificados I/S en un Contexto deDiagnesis Incipiente. Reacciones Contracorriente/ X. Arroyo Rey, J. Arstegui Garca y F. Nieto Garca

Atenuacin Natural de Arsnico en el Drenaje Acido de Mina/ M P. Asta Andrs, J. Cama i Robert y C. Ayora Ibez

Modelo Conceptual para el Sistema Geotermal de Alhama-Jaraba (Cordillera Ibrica, Espaa)/ L. F. Auqu Sanz, M J. Gimeno Serrano, P. Acero Salazar, J. Bernardo Gmez Jimnez y M P. Asta Andrs

Structural Study of Selenium and Arsenic Substitution in Calcite/ G. Aurelio, A. Fernndez-Martnez, G. J. Cuello, G. Romn-Ross, I. Alliot y L. Charlet

Efecto del Blindaje en la Cintica de Disolucin Mineral/ Carlos Ayora, Jordi Cama, Mara Pilar Asta y Patricia Acero

Evolution of Pyrochlore in Carbonatites: the Angola Case/ A. J. C. Mateus Bambi, A. Costanzo, J. C. Melgarejo, A. O. Gonalves, P. Alfonso, A. Buta Neto y J. Manuel

Caracterizacin Mineralgica de los Filones de Cuarzo con S= en la Mina Santa Cruz.Provincia de vila (Espaa)/ S. Barrios Snchez, R. M Reguiln Bragado e I. Gozalo Sanz

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2ContentsSumario

Sumario

Evolucin Diagentica de las Turbiditas del Grupo Hecho (Eoceno) en la Cuenca de Jaca(Espaa)/ B. Bauluz Lzaro, J. M. Gonzlez Lpez, A. Yuste Oliete y M J. Mayayo Burillo

Kaolinite Crystallization from an Amorphous Phase in Diagenetic Sandstones/ B. Bauluz Lzaro, A. Yuste Oliete, M J. Mayayo Burillo y J. M. Gonzlez Lpez

Arseniatos de Hierro y Diaminas Orgnicas con Estructura Abierta. Estudio Cristaloqumico/ B. Bazn Balu, T. Berrocal Torres, J. L. Mesa Rueda, J. L. Pizarro Sanz, M. K. Urtiaga Greaves y M. I. Arriortua Marcaida

Relacin entre Morfologa y Estructura en Serpentinas Sintticas Ricas en Al/ M J. Bentabol Manzanares y M D. Ruiz Cruz

Estudio Mineralgico de los Sedimentos de las Cuencas de Wagner y Consag, Golfo deCalifornia (Mxico)/ E. Birosta, C. Canet, E. Tauler, P. Alfonso, R. M Pol-Ledesma, A. Camprub y J. Carles Melgarejo

Caracterizacin de Tratamientos de Limpieza Mediante Microscopa Confocal/ M. Blanco Domnguez, O. Buj Fandos y M F. Colucci

Presencia de Delafossita, Gibbsita y Cianotriquita en un Yacimiento Cuprfero del Barranco de la Sierra,Fombuena (Zaragoza)/ G. Calvo, Joan Vials y M. Calvo

Funcionamiento Geoqumico de un Sistema Calizo de Tratamiento Pasivo de Aguas cidas de Mina (FajaPirtica Ibrica, Huelva)/ M. A. Caraballo Monge, F. Macas Surez, T. S. Rtting, J. M. Nieto Lin y C. Ayora Ibez

Extraccin Secuencial del Pb como Mtodo de Datacin Directa de Mineralizaciones: la Mina de Cala (Huelva)/ Jorge Carriedo, Massimo Chiaradia y Fernando Tornos

Characterization of As(III)/As(V)-Lepidocrocite Complex Using Different Analytical Techniques/ H. T. Chaturvedi, S. Bhattacharjee, M. D. W. Akhtar, S. Chakraborty y M. K. Gunjan

Are Peridotite Xenoliths a Good Record of the Water Content of the Upper Mantle?/ F. Costa Rodrguez y R. Dohmen

Minerales Supergnicos de Hg de Almadn: una Forma Natural de Fijar Mercurio/ A. Crespi, J. C. Melgarejo, J. Rius, J. Vials, S. Lorenzo, I. Azcoitia, A. Gil, R. Espallargas, A. Echevarria, E. Asensio

Neutron Diffraction: Applications in Environmental Issues/ G. J. Cuello, G. Romn-Ross, A. Fernndez Martnez y L. Charlet

Alteracin de Morteros como Anlogo Natural de la Longevidad de Matrices Inmovilizantes paraResiduos Peligrosos/ J. Cuevas Rodrguez, R. Vigil de la Villa Menca y R. Garca Gimnez

Deterioro en Muros de Edificios Ocasionado por Eflorescencias Salinas/ G. Cultrone y E. Sebastin

Mineraloga del "Rojo Ereo" de Vizcaya/ L. Damas Moll, M C. Zuluaga Ibargallartu, A. Aranburu Artano y F. Garca Garmilla

Propiedades Estructurales y Funcionales de Nanocomposites Gelatina-Arcilla/ M. Darder, F. M. Fernandes, A. I. Ruiz, P. Aranda y E. Ruiz-Hitzky

Ensayos de Difusin de Lixiviados de Vertederos de Residuos Urbanos en Arcillas Compactadas / I. De Soto, A. I. Ruiz, M.s Regado, M.l Rodrguez y J. Cuevas

Estudio Qumico y Mineralgico de Algunas Cermicas Romanas Terra Sigillata/ A. Del Valle Gonzlez, M P. Nio Sacristn, M V. Romero Carnicero, V. M Gonzlez de Gariba y Prez de Heredia

Composition of Mixed-Layered Illite/Smectite in a Continental Eocene Succession (Quebrada de losColorados Formation, Salta Province, Argentina)/ M. Do Campo, F. Nieto, C. del Papa y F. Hongn

Observations with a Portable X-ray Diffraction System of a Pb-Sn-Sb-O Yellow Pigment in Ceramicsfrom the 15th16th Centuries/ A. Duran y J. Castaing

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3macla. n 9. septiembre08revista de la sociedad espaola de mineraloga

depsito legal: M-38920-2004 ISSN: 1885-7264

Alteracin Hidrotermal en el Depsito Epitermal de San Jos (Almera): Quimismo y Mineraloga/ I. Esteban Arispe, F. Velasco Roldn, F. J. Carrillo Rosa, I. Yusta Arnal y S. Morales Ruano

Graphite Morphologies in the Volcanic-Hosted Deposit at Borrowdale (NW England, UK): PreliminaryRaman and SIMS Data/ J. Fernndez Barrenechea, J. Luque, L. Ortega, M. Rodas, D. Millward y O. Beyssac

Interaccin entre Cristales de Yeso y Soluciones Carbonatadas: Cintica y Transformaciones/ L. Fernndez-Daz, J. D. Rodrguez-Blanco y M. Prieto Rubio

Elementos de Tierras Raras como Indicadores de Origen de los Cherts Silrico-Devnicos de Zamora (Espaa)/ A. Fernndez Fernndez, C. Moro Benito y M L. Cembranos Prez

Modelizacin Molecular de Sustituciones CO32-- SO42

- en la Estructura de Calcita, Aragonito y Vaterita/ M . Fernndez Gonzlez, L. Fernndez Daz, Manuel Prieto Rubio

X-ray Pair Distribution Function Studies of Nanosize Minerals/ A. Fernndez-Martnez, G. J. Cuello, J. E. Daniels y L. Charlet

Impronta Romana de las Tipologas de Depsitos Aurferos Presentes en el Sector OccidentalEspaol de la Zona Centro Ibrica/ P. Florido Laraa, S. Barrios Snchez y E. Gonzlez Clavijo

Composition of Gabbroic Xenoliths in Flores Island (Azores, Portugal)/ Z. Frana, M. Lago, C. Gal, T. Ubide, E. Widom, E. Arranz y V. Hugo Forjaz

Early Triassic-Anisian Continental Sediments from SE Iberian Ranges: Sedimentological andMineralogical Features/ A. B. Galn Abelln, J. Fernndez Barrenechea, J. Lpez Gmez, M. Lago San Jos y M I. Benito Moreno

xidos de Hierro y Manganeso en Travertinos de Alhama de Almera/M . Garca Del Cura, . La Iglesia, Salvador Ordez, M E. Sanz-Montero, D. Benavente

Lixiviacin de Granitos Histricos / Rosario Garca Gimnez, Raquel Vigil de la Villa Menca, VirginiaRubio Fernndez y Jess Caballero Arribas

Sobre la Composicin Qumica de Sepiolita y Palygorskita/ E. Garca Romero y M. Surez Barrios

Prdida de Al y Si en Caolines Modificados Trmica- o Mecnicamente y Activados por Tratamientos Qumicos/ A. Garca San Cristbal, C. Vizcayno Muoz y R. Castell Montori

Geochemistry of Platinum Group Elements in Chromitites from The Rhodope Massif (Bulgaria)/ F. Gervilla, J. M Gonzlez-Jimnez, T. Kerestedjian y B. Glavev

Caracterizacin Mineralgica y Qumica de Escorias de Ferreras de Monte (haizeolas) en elEntorno de Galdakao (Vizcaya)/ P. P. Gil, I. Yusta, X. Orue-Etxebarra, J. M.l Herreo, J. I. Baceta, J. Artaraz, E. Madina y J. M Mintegui

Fracture Sealing by Mineral Precipitation in a Deep Geological Nuclear Waste Repository/ M J. Gimeno Serrano, P. Acero Salazar, L. F. Auqu Sanz y J. Bernardo Gmez Jimnez

Synthesis of Layered Transition Metal Molybdates: Investigating the Influence of Synthetic Route on theResulting Products/ A. Gmez-Avils, S. Mitchell, C. Gardner y W. Jones

Cambios Mineralgicos en una Bentonita tras 7,6 aos de Tratamiento Termo-Hidrulico/ R. Gmez Espina, M V. Villar Galicia, J. Fernndez Barrenechea, J. Luque del Villar y J. Cuevas Rodrguez

Composicin de la Turmalina de las Pegmatitas Granticas de Giral, Angola/ A. Olympio Gonalves, J. C. Melgarejo, P. Alfonso y A. Paniagua

Cobres Grises y Sulfosales de Plata del Yacimiento Epitermal de Mina Martha, Macizo del Deseado,Santa Cruz (Argentina)/ M. Gonzlez Guillot, C. Biel Soria, I. Fanlo Gonzlez, I. Subas Prez y E. Mateo Gonzlez

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Sumario

El Metamorfismo de las Cromitas del Macizo de Dobromirtsi (Montaas Rhodope, SE Bulgaria)/ J. M Gonzlez-Jimnez, J. A. Proenza, T. Kerestedjian y F. Gervilla

Distribucin de Elementos Traza (REE, HFSE) en Fracciones Granulomtricas de Rocas Caolinferas/ J. M. Gonzlez Lpez, B. Bauluz, M J. Mayayo y A. Yuste

Aproximacin al Estudio Petrogrfico de ridos Yesferos en Morteros. Ejemplo de Sta. Mara de laHuerta, Magalln (Zaragoza)/ J. Igea Romera, P. Lapuente Mercadal y J. Mandado Collado

Influencia de los Minerales de la Arcilla en el Comportamiento Mecnico e Hidrulico de las RocasCuarcticas de la Falla de Carboneras/ J. Jimnez Milln, I. Abad, M. Lorite Herrera y R. Jimnez Espinosa

Mixing Properties of the (Mn,Ca)CO3 Solid Solution at 25C: a Calorimetric Study/ D. Katsikopoulos, . Fernndez-Gonzlez y M. Prieto

Ore Mineral Paragenesis of the Gramalote Gold Deposit, Colombia / Hildebrando Leal-Meja y JoanCarles Melgarejo i Draper

Dolomita como Intermedio en la Formacin de Sepiolita en Lutitas con Yeso, Chert o Esmectita/ S. Leguey, J. Cuevas, A. I. Ruiz y D. Ruiz Len

Chromite Deposits from Western Sahara: Textures, Composition and Platinum Group Minerals/ S. Lehbib, A. Arribas, J. C. Melgarejo, J. A. Proenza, F. Zaccarini, O. Thalhammer y G. Garuti

Fosfatos de Al-Fe-Mn en las Pegmatitas Intragranticas del Distrito de Navasfras (SO de Salamanca)/ T. Llorens Gonzlez y M C. Moro Benito

Anlisis Superficial Mediante VPSEM y XPS de Mrmoles Alterados por Accin de SO2/ A. Luque Aranda, E. Ruiz-Agudo, G. Cultrone y E. Sebastin

Caracterizacin del Sistema Montmorillonita-Glicina para su Empleo en Liberacin Controlada/ M. A. Macas, J. Andelfo Pinilla, J. A. Henao, M P. Cerezo, C. Aguzzi y C. Viseras Iborra

Minerales del Grupo de la Alunita en el Yacimiento de Caolinita de Tamame de Sayago (Zamora)/ E. M. Manchado, M. Surez y E. Garca-Romero

Filosilicatos en un Sistema Lacustre Carbonatado Oligo-Mioceno (Cuenca del Ebro). ImplicacionesPaleoambientales / Mara Jos Mayayo, Alfonso Yuste, Arnzazu Luzn y Blanca Bauluz

Procesos de Oxidacin, Pseudomorfismo y Disolucin de Sulfuros de Hierro Presentes en ChimeneasSubmarinas de Carbonatos Metangenos del Golfo de Cdiz/ R. Merinero Palomares, R. Lunar Hernndez y J. Martnez-Fras

Prospeccin Geolgica, Mineraloga y Ceramicidad de las Arcillas Grises de Punta Arenas (Chile)/ S. Meseguer, M. M. Jordan, T. Sanfeliu, I. Gonzlez y M. Quiroz

Mineraloga y Propiedades Tecnolgicas de Arcillas de Uso Industrial en la Regin Metropolitana de Chile/ S. Meseguer, M. M. Jordan, T. Sanfeliu, I. Gonzlez, M. Quiroz

Terephthalate Intercalated Layered Double Hydroxides: Use of AFM to Study the Influence ofTemperature on Crystallite Morphology/ S. Mitchell, C. Gardner y W. Jones

Caracterizacin Mecnica de un Suelo Implementada a Porosimetra por Intrusin de Mercurio/ L. Morales Hernndez y E. Garzn

Las Mineralizaciones de Cu de Cabildo, Cordillera de la Costa, Chile central/ V. Moreno Rodriguez, S. Morales Ruano, F. J. Carrillo Rosua, D. Morata Cespedes, E. Ramirez Snchez

Triplita-Apatito-Isokita en las Venas de Cuarzo Intragranticas con Sn-W de La Salmantina (Navasfras,SO de Salamanca)/ M C. Moro Benito y T. Llorens Gonzlez

Desarrollo de Procedimientos para la Obtencin de Imogolita Natural y Sinttica/ L. Murias, D. Tisserand, A. Fernndez-Martnez, L. Charlet y G. J. Cuello

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Sntesis de Monocristales Milimtricos de Silicalita-1 Utilizando Diferentes Agentes Estructurantes/ M. Navarro Rojas, E. Mateo Gonzlez, J. Coronas Ceresuela

Lead and Copper Adsorbed Montmorillonites in Wetting and Drying Cycles/ T. Nmeth

Influencia de una Restauracin en la Alteracin del Convento de San Francisco de Baeza (Jan)/ E. Ontiveros Ortega, A. Gmez Morn, M I. Carretero Len

Fluid Composition and Reactions of Graphite Precipitation in the Volcanic-Hosted Deposit at Borrowdale (NWEngland): Evidence from Fluid Inclusions/ L. Ortega, J. Luque, J. Fernndez Barrenechea, D. Millward, O. Beyssac, J. Marten Huizenga y M. Rodas

Anlisis Isotpico de Depsitos Tobceos Recientes en el Monasterio de Piedra (Zaragoza): ControlesEstacionales/ M. C. Oscar Soriano, C. Arenas Abad, L. Auqu Sanz, C. Sancho Marcn y M. Vzquez rbez

Estudio Mineralgico Previo a la Regeneracin de Playas. Playa de La Cueva. San Sebastin de La Gomera/ M. Ovejero Andin y C.de la Fuente Cullel

Orientacin Cristalogrfica Preferente en las Rocas con Textura Pseudospinifex del Cerro del Almirez:Estudio Mediante EBSD/ J. A. Padrn-Navarta, C. J. Garrido, M T. Gmez-Pugnaire, V. Lpez Snchez-Vizcano y A. Tommasi

Sntesis de Zeolitas (Silicalita-1) sobre Sustratos Modificados Mediante Ablacin Lser/ J. Prez Carvajal, L. Quijano Gaudes, R. Lahoz Espinosa, E. Mateo Gonzlez, X. de la Fuente Leis y J. Coronas Ceresuela

Estudio de AFM del Crecimiento Epitaxial de Rodocrosita sobre la Superficie {1014} de Calcita/ C. Prez Garrido, J. M. Astilleros Garca-Monge, L. Fernndez Daz y M. Prieto Rubio

Crecimiento de la Superficie (104) de Calcita en Presencia de Slice Disuelta/ C. Pina, C. Merkel y G. Jordan

Observaciones a Nanoescala del Crecimiento de Anglesita sobre las Caras (001) de Barita y Celestina/ C. M. Pina y A. Rico Garca

Thermodynamics of the Gypsum-Brushite-H2O System/ A. J. Pinto, A. Jimnez y M. Prieto

Caracterizacin Mineralgica y Textural de Litofacies Clsticas en el Cerro de los Batallones (Cuenca de Madrid)/ M. Pozo Rodrguez, J. P. Calvo Sorando, . Moreno Gutirrez y J. A. Medina Nez

Garnierite Mineralization from Falcondo Ni-Laterite Deposit (Dominican Republic)/ J. A. Proenza, J. F. Lewis, S. Gal, E. Tauler, M. Labrador, J. C. Melgarejo, F. Longo y G. Bloise

Platinum Group Minerals (PGM) in Ni-laterites from Falcondo (Central Dominican Republic)/ J. A. Proenza, F. Zaccarini, N. Rudashevsky, L. J. Cabri, G. Garuti, V. N. Rudashevsky, J. F. Lewis, F. Longo, S. Gal, M. Labrador,E. Tauler y G. Bloise

Estudio de la Contaminacin en Vertederos Antiguos Construidos en Arcillas/ M. Regado, J. Cuevas, M J. Gismera, S. Leguey, J. R. Procopio, M. Rodrguez, A. I. Ruiz, N. Snchez, M T. Sevilla, P. da Silva e I. Soto

Preparacin de Saponitas Sintticas Mediante Tratamiento Hidrotrmico Usando Radiacin Microondas/ E. Rico, R. Trujillano, M. A. Vicente, V. Rives, A. Gil y S. A. Korili

New Insights into the Concept of Ilmenite as an Indicator for Diamond Exploration, Based onKimberlite Petrographic Analysis/ S. Robles Cruz, M. Watangua, J. C. Melgarejo y S. Gali

Caracterizacin del Aporte Elico en el Mediterrneo Occidental: Registro de la Respuesta Atmosfricaa la Variabilidad Climtica/ M. Rodrigo-Gmiz, F. Martnez-Ruiz, F. J. Jimnez-Espejo, V. Nieto-Moreno y D. Gallego-Torres

Caracterizacin Edfica y Geoqumica de los Suelos de Bertiz (Navarra), Resultados Preliminares/ D. Rodrguez Oroz, E. Lasheras Adot, D. Elustondo Valencia, R. Bermejo Orduna, L. Gonzlez-Miqueo y J. Garrigo Reixach

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Sumario

Evidencia de Dos Generaciones de Mica Blanca en el Permo-Tras del Rif Septentrional / M D. Rodrguez Ruiz, M D. Ruiz Cruz, C. Sanz de Galdeano, K. El Dadiri y R. Hlila

Arsenic Fate During Schwertmannite Transformation: an EXAFS Approach/ G. Romn-Ross, R. Prez Lpez, C. Ayora, A. Fernndez Martnez, F. Bardeli, G. J. Cuello y P. Acero Salazar

A Novel Reliability-Based Approach to Evaluate Painting Artworks Combining DRIFTS and PCA.Applications to Blue Pigments in Glue Tempera Painting/ J. Romero-Pastor, N. Navas, E. Manzano y C. Cardell

Reactividad de Minerales Fosfatados: Implicaciones Ambientales/ T. Roncal-Herrero y E. H. Oelkers

Preliminary Studies on Ni in Laterite Deposits from Moa Bay (Cuba) by Means of XRF andXAS using Synchrotron Radiation/ J. Roque, J. A. Proenza, F. Mosselmans, K. Atkinson, P. Quinn, M.l Labrador y S. Gal

Uso Constructivo del Sustrato Rocoso del Yacimiento Romano de Augusta Blbilis/ H. Royo Plumed, M P. Lapuente Mercadal, R. Alloza Izquierdo y J. L. Recuenco Caraballo

A TEM and 2D-XRD Study of the Thermal Decomposition of Calcite/ E. Ruiz-Agudo, C. Rodrguez-Navarro, A. Luque, A. Rodrguez-Navarro y M. Ortega Huertas

Raman-LIBS: un Espectrmetro Combinado para el Estudio Mineralgico y Geoqumico de Martedentro de la Misin ExoMars/ F. Rull Prez y el equipo cientfico Raman-LIBS

Saturation State and Temperature Controls on Magnesite Nucleation and Growth Mechanisms/ G. D. Saldi, G. Jordan y E. H. Oelkers

Estudio a Nanoescala de las Reacciones de Intercambio K+Na+ en Cristales de Flogopita/ N. Snchez-Pastor, K. Aldushinc , G. Jordan y C. Merkel

Participacin Microbiana en la Formacin de Magnesita Dentro de un Ambiente Lacustre Evaportico:Mioceno de la Cuenca de Madrid/ M E. Sanz-Montero y J. P. Rodrguez-Aranda

Desarrollo de Esferas del Titano-Silicato Ti-Umbita con Estructura de Poros de Tipo Jerrquica/ V. Sebastin Cabeza, C. Tllez, J. Coronas y J. Santamara

Trace Elements in Landfill Calcite: a Comparison of Solution & Laser Ablation ICP-MS andCalibration to Different Standard Material (SRM NIST Glass and USGS MACS Carbonate)/ L. Strnad, V. Ettler, M. Mihaljevic y J. Hladil

Weathering of Platinum-Group Minerals in the Aguablanca Ni-Cu Gossan (SW Spain)/ S. Surez, H. M. Prichard, F. Velasco, P. C. Fisher y I. McDonald

Explotaciones Mineras del Entorno del Hospital de Benasque: Geologa y Encuadre Histrico/ . Subas Prez, I. Fanlo Gonzlez, E. Mateo Gonzlez y C. Soria Biel

Aproximacin Terica sobre la Energtica de la Estabilidad en Structuras de Schwertmannita/ V. Timn, C. Ayora, M. Coban, N. Hernndez haro, J. Castro y A. Hernndez-Laguna

Estudio Ab Initio de la Influencia de las Sustituciones Isomrficas de Ge y Ga en la Estructura deBandas de Filosilicatos 2:1 Dioctadricos/ V. Timon, N. Hernndez-Haro, J. Ortega-Castro, A. Hernndez Lagua e I. Sinz-Daz

Estudio de Inclusiones Fluidas en el Skarn de Scheelita de Los Santos (Salamanca, NO Espaa)/ S. M Timn Snchez y M C. Moro Benito

Caracterizacin Preliminar de los Fluidos Hidrotermales Relacionados con el Depsito deMagnetita-Cobre de Cala (Huelva)/ C. M. Tom, F. Tornos y F. Velasco

Composition of the Aiguablava Camptonite Sill (Costa Brava Batholith)/ T. Ubide, C. Gal, E. Arranz y M. Lago

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Interacciones Montmorillonita-Fosfatidilcolina para el Desarrollo de Formulaciones de LiberacinLenta de Herbicidas/ T. Undabeytia Lpez, T. Snchez Verdejo, S. Nir, C. Maqueda Porras y E. Morillo Gonzlez

Efecto de Aerosoles Marinos en el Patrimonio Arquitectnico de Granada: Estudio Colorimtrico de RocasCalcreas/ M. Urosevic, C. Cardell Fernndez y E. M. Sebastin Pardo

Determinacin del Punto Isoelctrico de Residuos de Grano Fino y su Potencial Uso en laNeutralizacin de Aguas cidas/ A. Vzquez Gonzlez, S. Fernndez Bogo, J. Delgado Martn, I. Falcn Surez, V. Barrientos Rodrguez, R. Juncosa Rivera,T. Missana, U. Alonso de los Ros, P. L. Martin

Organically Modified Clays for Uptake of Mycotoxins/ B. Wicklein, M. Darder, P. Aranda y E. Ruiz-Hitzky

Crystallization Behavior and Thermal Properties of Montmorillonite/Polyamide-6 Nanocomposites / .Yebra Rodrguez, P. lvarez-Lloret, C. Cardell, J. D. Martn Ramos y A. B. Rodrguez Navarro

ndice de Autores

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Comit Cientfico. Sociedad Espaola de Mineraloga (SEM)

Manuel Prieto Rubio (Universidad de Oviedo)Fernando Rull Prez (Universidad de Valladolid)Isabel Gonzlez Dez (Universidad de Sevilla)Juan Jimnez Milln (Universidad de Jan)Salvador Morales Ruano (Universidad de Granada)Carlos Ayora Ibez (CSIC, Barcelona)Blanca Bauluz Lzaro (Universidad de Zaragoza)Jordi Delgado Martn (Universidad de La Corua)Lourdes Fernndez Daz (Universidad Complutense de Madrid)Joaqun Proenza Fernndez (Universidad de Barcelona)Angeles Garca del Cura (CSIC, Univ. Alicante) Rosario Lunar Hernndez (Universidad Complutense de Madrid)Dolores Ruiz Cruz (Universidad de Mlaga)Carlos J. Snchez Jimnez(Universidad de Castilla la Mancha)Alfonso Pesquera Prez (Universidad del Pas Vasco)

Sociedad Espaola de Arcillas (SEA)

Eduardo Ruiz Hitzky (CSIC, Madrid)

Mercedes Surez Barrios (Universidad de Salamanca)Pilar Aranda Gallego (CSIC, Madrid)Emilia Garca Romero (Universidad Complutense)Santiago Leguey Jimnez (Universidad Autnoma de Madrid)Javier Arstegui Garca (Universidad del Pas Vasco)Blanca Bauluz Lzaro (Universidad de Zaragoza)Covadonga Brime Laca (Universidad de Oviedo)F. Javier Huertas Puerta (CSIC, Granada)Juan Jimnez Milln (Universidad de Jan)Maria Dolores Ruiz Cruz (Universidad de Malaga)Manuel Miguel Jordn Vidal (Universidad de Elche)Toms Undabeytia Lpez(Instituto de Recursos Naturales de Sevilla, CSIC)

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macla. n 9. septiembre08Presentacin, Comit Organizador y Comit Editorial

Este volumen contiene los resmenes de las conferencias y comunicacionespresentadas en la reunin conjunta de la Sociedad Espaola de Mineralogay Sociedad Espaola de Arcillas (SEM-SEA08) celebrada en Zaragoza del16 al 19 de septiembre del 2008. La presente reunin constituye la XXVIIIy la XXI Reunin de las Sociedades Espaolas de Mineraloga y Arcillas,respectivamente.

Este congreso ha pretendido ser un foro de encuentro para investigadoresy profesionales que trabajan en los campos de la Mineraloga,Cristalografa, Arcillas, Petrologa y Geoqumica. Los objetivos planteados alplanificar la reunin han sido varios: facilitar el intercambio cientfico entrelos miembros de las dos sociedades, cumplir las expectativas de ambassociedades y propiciar sesiones cientficas de temticas actuales y multi-disciplinares que favorecieran la proyeccin de la S.E.M. y la S.E.A. en lacomunidad cientfica. Sin duda, el alto nmero de par ticipantes no vincula-dos a las sociedades cientficas organizadoras ha enriquecido la calidad deesta reunin y supone una evidencia de dicha proyeccin.

Si bien la reunin ha estado abier ta a todos los temas relacionados con lasdisciplinas citadas, se ha hecho especial nfasis en las siguientes temti-cas: Reemplazamiento, disolucin y recristalizacin en sistemas de bajatemperatura, Recursos Minerales y desarrollo sostenible, PatrimonioHistrico, Interaccin agua-roca y calidad ambiental y Caracterizacin ygnesis de arcillas. Las temticas seleccionadas reflejan, adems, algu-nas de las lneas investigadoras de los grupos de investigacin que confor-man el comit organizador. En consonancia con las temticas mencionadasse proyectaron las conferencias plenarias, tambin incluidas en el presen-te volumen. En concreto, dichas conferencias han versado sobre impor tan-tes aspectos de las interaccin fluido-roca a varias escalas y sobre aspec-tos concretos de la mineraloga de arcillas, biomineralizaciones y sobre larepercusin del contexto actual de la minera en Espaa. Siguiendo la tradi-cin de la S.E.M. se ha organizado el Seminario Tcnicas instrumentalesen Mineraloga y Geoqumica, cuyas ponencias quedan recogidas en elvolumen 5 de la serie Seminarios de la Sociedad Espaola de Mineraloga.La temtica abordada en dicho seminario ha tenido una excelente acogidaentre investigadores noveles y seniors.

En esta reunin, se ha tenido especial recuerdo para los socios de la S.E.M. yde la S.E.A. fallecidos recientemente: Constanza Fernndez-Nieto, Jos MariaMartn Pozas, Xavier Solans Huguet y Franois Fontan a los que desde aqu dedi-camos nuestra investigacin y trabajo cotidiano.

Finalmente, me gustara agradecer a los conferenciantes de la reunin, a losponentes del seminario y a los participantes de SEM-SEA08, que han presenta-do las 124 contribuciones recogidas en este volumen, el trabajo y esfuerzo rea-lizado que ha hecho posible la realizacin del evento.

Blanca Bauluz LzaroCoordinadora de SEM-SEA08

ComitOrganizadorCoordinadora

Blanca Bauluz LzaroUniversidad de Zaragoza

VocalesUniversidad de Zaragoza

Cecilia Biel Soria

Oscar Buj Fands

Isabel Fanlo Gonzlez

Beln Garca Fernndez

Josep Gisbert Aguilar

Jos Manuel Gonzlez Lpez

Ester Mateo Gonzlez

Mara Jos Mayayo Burillo

Mara Jos Gimeno Serrano

Jess Igea Romera

Marceliano Lago San Jos

Pilar Lapuente Mercadal

Cinta Oscar Soriano

Ignacio Subas Prez

Alfonso Yuste Oliete

Revista de la Sociedad de Espaolade MineralogaMuseo Nacional de Ciencias NaturalesC/ Jos Gutierrez Abascal, 228006 Madrid

http://www.ehu.es/[email protected]

CONSEJO EDITORIAL MACLADirectorJordi Delgado Martn

SecretarioJos Manuel Astilleros Garca-Monge

VocalesBlanca Bauluz LzaroBenjamn Calvo PrezIsabel Gonzlez DezJos Miguel Herrero RubioJos Lpez RuizJoaqun Proenza FernndezCarlos Rodrguez Navarro

DISEOSoma Dixital, S.L..

IMPRIMEGrficas Lema, S.L.

DEPSITO LEGALM-38920-2004

ISSN1885-7264

Las opiniones reflejadas en esta revista son las de los autores

y no reflejan necesariamente las del Comit Editorial o las de

la Sociedad Espaola de Mineraloga.


Conferencias Plenarias

9 macla n 9. septiembre 08 revista de la sociedad espaola de mineraloga

Clay Minerals: a key for Deciphering Fluid/Sediment Interactions in Oceanic Hydrothermal Systems / MARTINE D. BUATIER

Chrono-Environnement, UFR Sciences, Universit de Franche Comt, 16 route de Gray 25030 Besanon (France), e-mail: [email protected]

Hydrothermal fluid circulation in oceanicenvironments plays a major role in theheat transfer within the oceanic crustand the chemical budget of the ocean.Mineralizations formed at the crust-sea-water interface are better preservedwhen sediment is present, because itlimit heat and mass transfer betweenthe crust and the open ocean andprovide chemical elements forauthigenic phases. Clay minerals and oxy-hydroxydes are common mineralogical phases in these enveronments. Because they generallyconsist on nano sized particles, theirmineralogical investigation needs thecombination of in situ observation andanalyses (SEM, TEM, HRTEM, EDX ) withspectroscopic methods (i. e. EXAFSanalyses). The origin of the fluids can bedetermined from geochemical analyses(REE and isotopic analyes) of theauthigenic minerals. In this study we discuss howphyllosilicates and oxy-hydroxydes canrecord present-day and past circulationof fluid in high and low temperature hydrothermal systems. The examples of

Juan de Fuca Ridge (JF) and Costa Rica(CR) margin are presented. At Middle Valley (northern JF Ridge), asequence of Mg- and Fe-rich phyllosilicates are associated with theproduction of extensive massivesulphide deposits in an area of high heat flow and active fluid venting. In thedischarge area, saponite, corrensite (Fig.1) and chlorite associated withauthigenic quartz and pyrite form purehydrothermal layers in the detritalsedimentary cover (Buatier et al. 1995). Their texture and isotopic compositionsuggest that they precipitated directly inthe sediments. Highly altered fluids ofabout 270C circulating upward andlaterally through the sedimentarycolumn permit the precipitation of theseauthigenic phases (Lackshewitz et al., 2000). Reactions in both the basalticbasement and the sediments controlsilicate and sulphide mineralchemistries. In contrast, phyllosilicate formation atthe Eastern flank of the JF Ridge iscontrolled by the circulation of weakly altered seawater at low temperature

(about 70C) and is limited to the interface between the sedimentary cover and the cooling basaltic crust (Buatier et al., 2001). Zones of fluid discharge are restricted to topographic highs where the sedimentary cover is thin. Fe-Mg rich smectite (Fig. 2)sometimes associated with Ca-Nazeolites precipitates in the coccolithe rich sediments located at less than one meter from the basaltic crust. Mn and Fe oxides are also common mineralizations in ridge flank hydrothermal system. Detailed mineralogical investigations on altered sediments and concretions from Flank of Juan de Fuca ridge and Costa Rica margin indicate several stages for the formation of Mn oxides with a progressive oxidation of Mn and increase in cristallinity (Buatier et al., 2004). The initial step in this process is the precipitation of Mn, Fe and Si amorphous phase around bacteria and siliceous fossil remains. These amorphous phases serves as precursors for birnessite and todorokite

fig 1. Corrensite formed in Middle valley (Juan de Fuca Ridge). fig 2. Fe-montmorillonite formed in the flank of Juan de Fuca Ridge..

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crystallization. Hydrothermal todorokite(fig. 3) can also formed fromphyllomanganate precursor. A control ofthe precursor phase on the structure oftodorokite is suggested by highresolution transmission eclectronmicroscope images (Bodei et al., 2007,2008)) (Fig 3). The nature of the authigenic mineralsand their mechanisms of formation onsedimented oceanic environmentsdepends on the conditions prevalingduring their formation. Suchmineralizations are good proxies of pastand present hydrothermal fluidcirculation. REFERENCIAS. Buatier M., Frh-Green G, Karpoff, A. M.

(1995) Mechanism of Mg-phyllosilicatesformation in a hydrothermal system at asedimented ridge (Middle Valley, Juan deFuca). Contrib. Miner. Petrol., 1122, 134-151.

Buatier M., Monnin C., Frh-Green G. andKarpoff A. M. (2001) Fluid-sedimentinteractions related to hydrothermalcirculation in the Eastern Flank of the Juande Fuca Ridge. Chemical Geol.,1175, 343-360

Buatier, M. D., Guillaume, D., Wheat, C. G.,Herv, L. and Adatte, T. (2004)Mineralogical characterization (TEM, EDXand PEELS data) of Mn oxides from theflank of the Juan de Fuca Ridge. AmericanMineralogist, 889, 1807-1815.

Bode, S., Manceau, A., Geoffroy, N.,Baronnet, A. and Buatier, M. (2007):Formation of todorokite from vernadite in

Ni-rich hemipelagic sediments. Geochimicaet Cosmochimica Acta, in press.Doi:10.1016/j.gca.2007.07.020

Bode, S., Buatier, M., Steinmann, M. T. Adatte, and Wheat., G. (2008):Characterization of metalliferous sedimentfrom a lowtemperature hydrothermal environment, on the Eastern Flank of theEast Pacific Ridge. Marine Geology. Inpress. Doi:10.1016/j.mergeo.2008.01.003

Lackchewitz, K. S., Singer, A., Botz, R., Garbe-Schnberg, D., Stoffers, P. And Hortz, K.(2000): Formation and transformation ofclay minerals in the hydrothermal depositsMiddle Valley, Juan de Fuca Ridge, ODPLeg 169., Economic Geol., 995, 361-390.

fig 3. HRTEM image of defective todorokite from the Costa Rica margin. The numbers of octahedra are indicated. The structure model is presented on the right(Bodei, et. al., 2008).


Contexto Actual de la Minera y sus Repercusiones en Espaa / JOS PEDRO CALVO

Instituto Geolgico y Minero de Espaa, c/ Ros Rosas 23, 28003 Madrid (Espaa) e-mail: [email protected]

Desde hace unos aos, se asiste a unenorme incremento de los precios de lassustancias minerales que, en unmercado globalizado como el actual,supone un notable stress en el comerciode las materias primas minerales,especialmente en lo que se refiere aminerales metlicos y sustanciasenergticas. La duplicacin del preciodel barril de petrleo en tan solo un aoy el incesante crecimiento de laproduccin y precios de sustancias talescomo cobre, estao, nquel, cinc, hierro,todas ellas clave para el desarrollo depases emergentes, los incluidos en elgrupo de pases BRIC pero tambin losya desarrollados, son ejemplos de estatendencia, cuyo futuro no est por elmomento claramente definido. Los grficos que se presentan acontinuacin expresan los valores deproduccin minera a nivel mundial, conreferencia al ao 2005, as como la evolucin de dicho valor de laproduccin en el perodo 1988-2005.

Segn el Informe Anual 2007 de laAgencia Internacional de la Energa, lasnecesidades energticas bsicas delmundo aumentarn un 55% entre 2005y 2030, a una tasa media anual del1,8%. El petrleo se mantendr comocombustible principal, pero suporcentaje en la demanda globaldescender del 35% al 32%. El gasnatural se incrementar sloligeramente, del 21 al 22%. Enconsonancia con el espectacularcrecimiento de los ltimos aos, lademanda de carbn experimentar elmayor incremento en trminosabsolutos, aumentando un 73% entre2005 y 2030.. Su contribucin al gastoenergtico total pasar del 25% al 28%.La mayor parte del consumo de carbncorresponder a China e India. Los datos de produccin actual de sustancias minerales energticas sonlos siguientes: Petrleo: 3.900 millones de toneladas

(2007) Primer productor, Rusia; 2 productor Arabia Saudita; 3 productor, Estados Unidos; a continuacin se sitan Irn, China, Mxico y Canad Carbn: 6.189 millones de toneladas (2006) Primer productor, China (38%de la produccin mundial); 2 productor, Estados Unidos (17%); 3 productor, India (7,5%). En lo que se refiere a sustancias metlicas de inters econmico, los datos ms relevantes corresponden al cobre, estao, hierro, nquel, oro, plata, plomo y cinc. Se produce cobre en unos 50 pases, de los cuales 8 extraen el 80% del total, con producciones anuales por encima de las 500.000 toneladas, Entre ellos destaca Chile como primer productor y exportador mundial de cobre. En los ltimos 20 aos, la produccin mundial de cobre se ha duplicado, pasando de 8,4 Mt en 1985 a los 15 Mt de 2006. En cuanto a precios, el precio medio en 2006 fue de 6.700 $/t, lo que representa un 83% ms que el precio medio en 2005. La subida de precio en 2007 slo ha representado un 5,9% sobre 2006. La produccin mundial de estao fue, en 2006, de 321.000 toneladas. Los primeros productores son Indonesia (117.000 t) y China (114.000 t). En la Unin Europea apenas hay ya produccin de estao. El precio del estao, tras un mnimo en 2002 de 4.055 $/t, alcanz, en 2006, los 8.765 $/t. En lo que se refiere al hierro, la produccin mundial de esta sustancia creci en 2006 un 16% respecto a la del ao anterior, alcanzando los 1.810 Mt. En el quinquenio 2002-2006 la produccin mundial de hierro se ha incrementado un 62%. El primer productor es China, que ha aumentado su produccin en un 153% en ese

VALOR PRODUCCIN MINERA 2005DISTRIBUCIN PORCENTUAL

17%

3%

15%16%

49%65%

Energticos Metlicos Min.Industriales Ornamentales P.Cantera

fig. 1. Valor de la produccin minera en Espaa en 2005 (Fuente: Estadstica Minera, M de Industria, CyT); Evolucin del valor de la produccin minera en Espaa (Fuente: Estadstica Minera, M de Industria, CyT).

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periodo. El segundo productor mundialde hierro es Brasil, donde el incrementode la produccin ha sido de un 13% en2006, gracias a la mayor produccin delas minas del estado de Carajs y de lasnuevas minas de Fabrica Nova yBrucutu. El tercer productor fueAustralia, que creci slo un 5% debidoa las inesperadas malas condicionesclimatolgicas del ao. El motivoprincipal del aumento de la produccinmundial de hierro es la gran demandade China, que ha favorecidoincrementos en las capacidadesproductivas y la apertura de nuevasexplotaciones. El comercio del hierro serealiza por compras o contratos anuales,habindose mantenido casi constanteslos precios en la ltima dcada, hasta2004, en que se incrementaron un 19%,que pas a ser un 70% entre 2005 y2006, y un 30% en 2007. Respecto al nquel, hay unos 20 pasesproductores de minerales que contieneneste metal. En 2006 se alcanz unrcord de produccin, superando elmilln y medio de toneladas de metalcontenido. Los principales productoresson Rusia, Canad, Australia, Indonesiay nueva Caledonia. El aumento de la produccin se ha debido al aumento dela demanda en los pases del este deEuropa y en China, que requiere grandescantidades para su creciente industriadel acero. Hasta el ao 2003, el preciodel nquel se haba mantenido bastanteestable, alrededor de los 10.000 $/t.,Sin embargo, en mayo de 2007 se

alcanz un mximo histrico, llegando acotizar a 54.200 $/t, si bien la mediafinal del ao qued en unos 30.000 $/t. La produccin mundial de plomoalcanz los 3,5 Mt en 2006. De ellos,1,25 Mt provienen de China, seguida de lejos por Australia (668.000 t), EEUU(450.000 t) y Per (300.000 t). Chinaera un gran exportador de plomo, perosu creciente demanda para el uso enbateras ha cambiado esa tendencia. Elprecio del plomo se ha mantenidoestable, alrededor de los 500 $/t, entre1990 y 2003, para comenzar unascenso, que ha llegado al mximohistrico de 3.980 $/t en octubre de2007. En lo que se refiere al cinc, son unos 20pases los que, en conjunto, producenlos 10,5 Mt que constituyen laproduccin mundial de este metal. Denuevo, el primer productor es China, con3,2 Mt, pas que experiment unincremento de produccin del 45% entre2002 y 2006. Le siguen Canad (0,8 Mt)y Repblica de Corea (0,67 Mt). El preciodel cinc ha pasado de unos 600$/t, en 2002, a un mximo de 4.500 $/t enenero de 2007. Esta subida de preciosha ocasionado, sobre todo a partir de2006, el que reabran antiguasexplotaciones y se amplen algunas delas existentes. Correlativamente, elincremento de produccin de cinc ha hecho que los precios bajen en 2007,quedando en unos 2.500 $/t. Alrededor de 60 pases son productoresde oro, existiendo en otros pequeas

producciones que no estn contabilizadas en las estadsticas oficiales. Pese al elevado nmero de pases productores, slo siete producenms de 100.000 t/ao, representando el 50% de la produccin mundial. Los altos precios de finales de los 70 y comienzos de los 80 del pasado siglo dieron lugar a un incremento en la produccin, que se mantuvo bastante estable hasta el ao 2000. El precio del oro experiment un retroceso entre 1997 y 2001 (produccin 2.560 t), como consecuencia de lo cual se redujo la exploracin de nuevos yacimientos, llegndose a un mnimo en 2002. En ese momento cayeron las reservas mundiales, se inici la subida del preciodel oro y creci el inters de los inversores. De esta forma, tuvo lugar un aumento de la produccin a partir de 2005, llegando a las 2.310 toneladas en 2006. El precio del oro ha variado de 271 $/onza troy, en 2001, a 695 $/onza troy en 2007 (onza troy aprox. 31,1 g). Para finalizar este recorrido reciente sobre la produccin y precios de las sustancias metlicas, se indicar que hay un elevado nmero de pases productores de plata. La produccin de este metal alcanz, en 2006, las 20.116 t de Ag contenida. El mayor productor mundial es Per, seguido de Mxico y a continuacin China. Lo ms interesante, quiz, en los ltimos aos, ha sido el cambio en los usos de este metal, que, de dedicar casi el 50% de la produccin a la industria fotogrfica, ha pasado a tan slo un 15% en ese uso, dedicndose en la actualidad el 50% de la produccin a aplicaciones industriales. nicamente en China, donde la fotografa digital an no est implantada con los estndares del mundo occidental, el uso de plata en fotografa se mantiene alto. El precio de la plata tuvo su nivel ms bajo en 2001, con 4,37 $/onza, aumentando despus hasta llegar en 2006 los 11,57$/onza (cerca de 300 /kg). La evolucin del precio de los metales ha tenido su plasmacin en la actividad minera en Espaa, donde se haba llegado a una situacin prcticamente de inactividad a finales de 2003. En ese ao tuvo lugar el cierre de las operaciones de la mina de Reocn, que haba seguido al cierre de las minas de mercurio en Almadn, en 2002, y a la paralizacin casi total de las explotaciones de la Faja Pirtica; esto ltimo con el trasfondo del desastre de la mina de Aznalcllar en 1998. En la

fig. 2. Valor de la produccin minera en Espaa en 2005 (Fuente: Estadstica Minera, M de Industria, CyT); Evolucin del valor de la produccin minera en Espaa (Fuente: Estadstica Minera, M de Industria, CyT).


meses, con el decrecimiento de laactividad constructiva, particularmenteen lo que se refiere a la edificacin, seasiste a un descenso considerable en laproduccin que an no ha sido reflejadoen cifras. De nuevo se contempla aquuna variacin entre pases, conmarcadas diferencias entre aquellos quemantienen tasas de crecimientoeconmico elevado y otros en los queste se ha reducido. Dentro del campo de los mineralesindustriales, la situacin, por sustancias,es la siguiente: La produccin de arcillas especiales, lascuales incluyen bentonita, sepiolita yattapulgita, est liderada por EEUU.Espaa es lder en Europa. En lo que serefiere al caoln, la produccin mundiales del orden de los 25 Mt, EstadosUnidos es el primer productor (7,7 Mt), seguido por China (3,3 Mt), Brasil (2,5Mt) y Gran Bretaa (1,76 Mt). En laUnin Europea, Espaa ocupa el 4puesto.

La produccin mundial de barita se sitaen los 8,8 Mt, siendo China el mayorproductor, con 4,6 Mt, seguida por India (1,5 Mt) y Marruecos (0,6 Mt). Espaaest entre los cuatro mayoresproductores de la Unin Europea. Laproduccin mundial de barita est en los5,5 Mt, de los cuales China produce 3Mt,; le siguen Mxico, Sudfrica, Rusia yEspaa. En la Unin Europea hay cuatro

actualidad, hay varios proyectos deminera metlica en marcha, sobre todoen el SO espaol (Aguablanca, AguasTeidas, posible reapertura de Ro Tinto,Cobre Las Cruces, etc.). La situacin apuntada ms arribarespecto a la produccin minerametlica en Espaa no es aplicable a laminera de sustancias energticas ennuestro pas, donde el valor de laproduccin de minerales energticos hapasado de representar ms del 50% aestar por debajo del 20% del total de laproduccin minera. Este descenso sedebe fundamentalmente a lareestructuracin de la minera delcarbn, aunque tambin ha influido enello el cese de la produccin de uranio.Con respecto a esto ltimo, se observaun creciente inters por la investigacin de yacimientos ya conocidos o de otrosnuevos, que por el momento no hacristalizado en la puesta en marcha deoperaciones dirigidas a la extraccin deuranio. Se indicar que, en 2007, hafinalizado la extraccin en las dos minasde lignito pardo hasta ahora activas enGalicia, con lo que el valor de laproduccin de carbn se ver reducidodrsticamente. Por el contrario, el sector minero derocas y minerales industriales se hamantenido firme e incluso haaumentado notablemente en lospasados aos, aunque los ltimos

pases productores, adems de Espaa. En cuanto a la magnesita, de nuevo lidera la produccin China, que produjo 13,6 Mt de los 23,8 que alcanz la produccin mundial. Le siguen Rusia (2,6 Mt), Turqua (2,1 Mt), Corea (1 Mt) y Austria (0,8 Mt). Espaa produce alrededor de las 500.000 t/ao. La produccin de talco es de 8,3 Mt, en 2006, de los cuales 2,7 Mt procedieron de China. En la Unin Europea, el mayor productor es Finlandia (500.000 t), seguido por Francia (400.000 t). Espaa produce alrededor de 100.000 t/ao. Por ltimo, en lo que se refiere a materiales evaporticos, se producen sales potsicas en 14 pases, alcanzando los 28,7 Mt, si bien los datos no son homogneos, ya que algunos pases dan sus cifras en produccin de minerales y otros, como Espaa, en la forma comercial, como K2O (la produccin de mineral espaola se acerca a los 3 Mt, mientras que en forma de xido slo supone unas 400.000-450.000 t). Por su parte, el yeso se extrae en gran nmero de pases, con China a la cabeza (35 Mt), seguido por EEUU (21 Mt) y Espaa, que alcanz los 13,5 Mt en 2005, siendo el primer productor y exportador de Europa. AGRADECIMIENTOS. Quiero expresar mi ms sincero agradecimiento a D Carmen Marchn, del Departamento de Investigacin en Recursos Geolgicos del IGME por su decisiva ayuda en la obtencin y elaboracin de los datos que figuran en el presente trabajo que figuran en el presente trabajo. Las fuentes consultadas han sido World Mineral Statistics 2002-2006 (British Geological Survey), Minerals Yearbook 2005-2006 (US Geological Survey) y Agencia Internacional de la Energa (Informe Anual 2007).


Clay Minerals as an Ancient Nanotechnology: Historical Uses of Clay Organic Interactions, and Future Possible Perspectives / GIORA RYTWO

Environmental Sciences Department, Tel Hai Academic College, Upper Galilee (Israel) e-mail: [email protected]

INTRODUCTION. The world "clay" has ambivalentdefinitions (Bergaya, 2000). On onehand it is used to define any soil particlesmaller than 2 m, but on the other hand it includes a large group ofmicrocrystalline secondary mineralsbased on hydrous aluminum ormagnesium silicates that have sheetlike structures (Manahan, 2000). Clay minerals have been part of humanexistence since antiquity (Murray, 1997;Yuan, 2004) and were used as naturalnanomaterials along history forindustrial and commercial uses. The firstrecorded applications were more than5000 years ago, in Cyprus and Greece,

for bleaching fleece and clothes, andremoval of grease and stains from it (Beneke and Lagaly, 2002; Robertson,1986). Additional uses along historyincluded very thin ceramics in China(Weiss, 1963), cosmetics, internal andexternal medicine, art and religion,construction, sealing and proofing, andassorted uses in the food industry. There are at least two points that makeclay minerals so active in naturalprocesses, and became the key for theirwide applications: (a) The very largesurface area that arises from the tinysize of the particles (nano-scale), and (b)The fact that those particles areelectrically charged, leading to relativelystrong electrostactic interactions.

Johnston (1996) develops the concept of "active sites" adopted from biological macromolecules, and defines six different types of sites that may appearin clay minerals, contributing to its interaction with other substances, yielding unique results: (a) "broken edge" sites and exposed surface aluminol and silanol groups, (b) isomorphic substitutions, (c) exchangeable cations, (d) hydrophobic silanol surfaces, (e) hydration shell of exchangeable cations, and (f) hydrophobic sites on adsorbed organic molecules. The latter active site leads to very interesting interactions between clayminerals and organic chemicals. Changes on the surface of the claymineral make it specifically optimized for interactions with different types of chemical compounds: Natural clay are negatively charged, and cations can easily bind to their natural surface while negative or non polar hydrophobic chemicals will be rejected. Anhydrophilic behavior will be observed, based mainly on hygroscopic water bound as hydration shell on the exchangeable cations (Lahav, 1983). Adsorption of organic cations (as ammonium based compounds deriving from decaying urine, e.g.) to the clay charged sites, exchanging the original inorganic cations, might exhibit hydrophobic moities toward the outside surface of the "organoclay" composite. Such new surface might be optimal to bind non polar chemicals. In some cases organic cations may be even loaded in excess (charge reversal), leading to interactions with negatively charged chemicals. Morphological properties of the surface also change due to such interactions (see Fig.1): Whereas natural smectite shows dense platelets, a sponge-like structure can be obtained by the binding of the natural organic cationic polymer chitosan, to

crude montmorillonitecrude montmorilloniteX1000X1000


chitosanchitosan -- montmorillonitemontmorilloniteX1000X1000






fig 1. An example of the modification in the morphology of a clay mineral (Crude SWy-1 montmorillonite, right pictures) due to the adsorption of organic cations (chitosan-montmorillonite, left pictures). Imagesare shown at x1000 (upper row) and x8000 magnifications.

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montmorillonite (Rytwo and Dultz, 2007,unpublished results). TYPICAL USES OF CLAY MINERALS. Several typical examples of the use ofclays along the history might bepresented. This work will focus only on afew of them. 1. The use of clay minerals in laundryand bleaching of wool and cloth: Theterm "fullers' earth" usually used for clayminerals arrives from the Latin termfullo, which indicates "working in theremoval of oil from clothes" (Robertson,1986). As mentioned above, the oldestarcheological findings of clay used forsuch purpose was found in Cyprus, atwool dumps dated from 5000 BC. InRome, clay and soil were combined withdecaying urine to enhance the process, indicating one of the oldest reporteduses of clay-organic interactions.Romans even developed a commercialsystem dedicated to collect productsfrom public urinals, in order to sell theproducts for laundry use. 2. Chinese Porcelain:. Porcelain has been made in China probably since the6th or 7th century A. D. Quartz, feldspar,and kaolin were then, as now, the rawmaterials employed. The name kaolin,for china clay derived from old depositson the mountain Kao- ling in China.Observations had been made since the9th century about the fact that chinesehave particularly fine clay which theyuse to make drinking vessels with thedelicacy of glass; although they aremade of clay. Such items had greatstrength, were shaped perfectly by hand,and have wall thickness of less than0.4mm! During Mongol domination(1280-1368) the knowledge was lost.Ceramics from the following Mingdinasty was not as thin as before, eventhey tried to use the most plastic kaolindeposits they found. Only till the end of the Ming dinasty (1644) thin ceramicsappear again, but in this case thosewere made from illite, which has a-prioria considerably higher plasticity thankaolin, making it easier to handle. Thesecret of ancient Chinese kaolin-basedporcelain must therefore lie in sometechnique enabling delicate items to beformed from kaolin of poor plasticity,which would normally be expected torequire clays of extremely goodplasticity. Weiss (1963) showed that bymixing kaolinite with urea and aging itThe kaolinite crystals did not dissolve,but the urea-based chemicals

penetrated into the crystal lattice andincreased the distance between thekaolinite layers from 7.2 to 10.7 A.Rheological behavior of kaolin doesindeed increase strongly with thispretreatment. A kaolin of low thixotropy subjected to this treatment yields amaterial surpassing the best ceramickaolins and approximating sodiumbentonites. 3. Cosmetic uses: Clay has been usedaround the world for centuries byindigenous people as an importantmedicinal and cosmetic tool ("MountainRose Herb", 2008). Clays, as FrenchGreen clay (illite) and Rhassoul clay (asmectite), are used externally for skinconditions and for cosmetic purposes.In Mesopotamia mixtures of clays wereused as soap an other facial- and skin-care ointments. In Egypt, red ochre (apigment made from naturally tinted clayminerals, with relatively large amountsof hydrated Fe(III)) was used for lips andcheeks 4. Medicinal uses: In the second centuryA.D., Galen, the Greek philosopher and physician, was the first to record the useof clay by sick or injured animals(AboutClay.com, 2006). Uses appear tobe worldwide: The Essenians (near theDead Sea), The Amargosians (predecessors to the Aztecs ), and othernatives in North, Central and South America, Africa and Australia recognizedthe benefit of clays as a dietarysupplement or as a healing aid. Severalclay providers' web sites proposetherapeutical applications. Uses arewide and some of them even havespecial definitions, (Pelotherapy:medical treatment by mud baths).Although some uses are rather esoteric,part of the proposed applications arewell-understood: adsorption of toxinsfrom skin or internally by clay organicinteraction processes, adsorption ofmercury and other heavy metals by ion exchange (Eyton's Earth, 2006), use asan alkalizing agent, supplying alkaliexchangeable cations, etc. 5. Fining and clarification of juices, oilsand wines: Clays were and still areapplied in order to avoid secondaryturbidity, especially in white wines. The scientific base of this application lies onthe fact that during fermentation, mostproteins in wine decompose due to thealcohol and low pH. In white wines thereis a relatively high concentration ofproteins resistant to the process (proteolysis resistant- "PR"- proteins),

most of them positively charged and with relatively low molecular weight. When the temperature of the wine increases due to exposure to sun or high heat at transport conditions- those proteins coagulate, forming tiny aggregates that disperse light, and wine becomes turbid, usually without any influence on the taste (Eisenman,1998). The positive charge of the PR proteins makes them suitable for binding to negatively charged clay minerals. Thus, clayey soils or bentonite were added to wine at very low concentrations at various stages of preparation. The PR proteins are bound to the clay, and sink as relatively larger aggregates. The process of adding a flocculant to avoid the turbidity due to heating is usually known as fining, and is used until now in most wineries along the world. Low stability wines are, therefore, white wines with high PR-proteins. Several fining agents are in use, as bentonite, polymers, gelatin, polysacharides and other large organic molecules as dried-milk solids (casein) or dried egg-white (albumin) (Morris & Main, 1995). Amount and exact type of protein changes with the grape variety, soil type, weather, etc- and differs considerablyfrom year to year (Ferreira et al., 2002). Thus, winemakers usually makepreliminary try and error experiments in order to know the amount of clay to add. Large amount might cause unwanted side-taste, and changes in color. Added amounts are usually 0.1-5 g/L (0.01-0.5%). Figure 2 shows a test performed with several clay minerals in order to avoid turbidity after heating in Sauvignon Blanc wine from Galil Mountain Winery, 2006 (Rytwo and Lang, 2007, unpublished results). It can be seen that smectites (SWy-1 and KWK) are considerably more effective in fining than other clay minerals. This is ascribed to the large negatively charged surface area. However, it is interesting to notice that the fining strongly depends on the grape variety: performing the same experiment on Viognier white wine from the same winery- sepiolite yielded the best fining results. We assume that the remaining proteins in Viognier on that season might be non-charged. Since sepiolite adsorbs effectively organic molecules to neutral silanol sites (Rytwo et al, 1998) at amounts considerably larger than smectites, sepiolite achieved better results. 6. Ritual and artistic uses: One of the most scientifically interesting antique


determines its high stability. Severalother studies (Chiari and al., 2003;Hubbard et al., 2003) on the other hand,based on thermal analysis and XAFSmeasurements claim that indigo doesnot enter the channels neither replacezeolitic water, but is adsorbed on thegrooves around the crystal, replacingadsorbed hygroscopic water. 7. Present and future applications: Inaddition to all uses presented,nanocomposites based on clays andorganic compounds are expanding. Areview focusing on applications of hybridorganicinorganic nanocomposites (Sanchez et al., 2006) dedicates aseparate chapter to clay-derived nanocomposites due to theirimportance. Organo-clays receive great interest for applications based on theircapacity for selective adsorption ofmolecules. Thus, they have been usedfor application in chromatographyseparations, to remove organic pollutants from air and water, and todevelop improved formulation forpesticides, as chemical sensor andmolecular sieves, etc. Among otherproperties we can mention applicationsbased on special structural, gas barrier,antiflammability, or other properties. Interesting photochemical behavior mayalso arise from the specific structure ofthose nanocomposites. REFERENCES. AboutClay.com (2006): The history of healing

clay at ttp://aboutclay.com/history_of_clay.htm Arnold D.E. (2005): MAYA BLUE AND

PALYGORSKITE: A second possible pre-

uses of clay organic interactions, is itsapplications by Maya tribe for thestabilization of "Maya Blue" pigment. (Jose-Yacaman et al., 1996). Despitetheir age and the harsh weatheringconditions, ceramics coloured by MayaBlue have not faded over the centuries.What is even more remarkable is thatthe colour is resistant to extremes of pH,chemical solvents, bio- and photodegradation. Its composition wasunknown until the late 60's, when it wasdiscovered that the pigment is indeed ananocomposite: a mixture of bothorganic and inorganic ingredients - a natural clay, palygorskite, and a plantderivative, indigo (Arnold, 2005). What isparticularly surprising is that no knownorganic pigments show such stability. Asa result, Maya Blue's chemicalcomplexity and remarkable physicalproperties have attracted muchscientific attention for over 50 years. The resistance to acids is not due to therole of the indigo, but to the role of theclay (Sanchez del Rio, 2006).Palygorskite and sepiolite clays reactwith indigo, producing a pigment thatdoes not decolour in acis, as happens forindigo. This is not true for the smectites. The fibrous structure of palygorskite andsepiolite featuring channels is importantfor stabilization. The description of thechemical bond linking indigo andpalygorskite is still the key problem, andwill certainly require further studies. Thequestion usually asked is does the dyeenters the channels of the mineral?Fois et al. (2003) stated based onmolecular dynamics simulations thatthe trapping inside the tunnels

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0246810121416182022242628

noneKWKSWy-1KaGIlliteSepiolVer TXAl-Fulcat

NT

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heated

not heated

fig 2. Turbidity of heated and non heated Sauvignon Blanc wine, upping adding 0.2% suspended clay mineral.The minerals tested were a pillared clay (Al-FULCAT), Texas vermiculite (Ver TX), Spanish sepiolite (Sep), SilverHill Illite (Illite), Georgia Kaolinite (KaG), Wyoming SWy-1 montmorillonite, and commercial KWK bentonite (mainly montmorillonite).


Quantification of the Kinetics of Water-Rock Interactions from the Atomic to the Field Scale /JACQUES SCHOTT Laboratoire des Mcanismes et Transferts en Gologie (LMTG), Universit de Toulouse CNRS Observatoire Midi-Pyrnes, 14 avenue EdouardBelin, 31400 Toulouse ( France) e-mail:

The kinetics of mineraldissolution/precipitation plays animportant role in various processesoccurring at the Earth surface, includingcontinental weathering that exerts amajor control on the migration of major and trace elements in the critical zone,the chemistry of rivers, the regulation ofocean and atmosphere compositions,and ultimately the climatic evolution ofthe Earth surface. As a result, manyefforts have been recently dedicated tothe quantitative description ofweathering at different scales based onreactive transport modeling approaches.The accuracy of such modeling dependsheavily on the robustness of kineticmodels and thermodynamic and kineticparameters used for describing mineral-water reactivity. In this presentation wefocus on the quantification of thekinetics of mineral-water interactions(especially dissolution and precipitation).It is shown that the kinetics of mostmineral-water reactions can bedescribed within the framework of transition state theory (TST) thatassumes that reactants have to pass anenergy barrier called the activatedcomplex to yield products. The reactionrate is proportional to the concentrationof the activated complex which isassumed to be in equilibrium with the reactants. This assumption considerablysimplifies the understanding andmodeling of mineral dissolution kineticsby providing a direct link between ratesand the thermodynamics of solution-mineral interface reactions. Building oni) the existing correlations between thethermodynamics of mineral surface andaqueous reactions and ii) mineralstructure and metal-oxygen bondstrength, it is shown that the contrastingkinetic behavior of minerals (oxides,silicates, carbonates, phosphates) canbe rationalized and that theirdissolution/precipitation rates as afunction of pH, solution composition,

chemical affinity and temperature canbe predicted within the TST frameworkfrom aqueous chemistry of theirconstituting cations and anions.Moreover, it is shown that aqueous thermodynamics can provide accuratepredictions of minerals kinetic behaviorat fluids compositions and temperaturesfor which there is no kinetic data. Thislink between thermodynamics andkinetics should facilitate creation of acomprehensive kinetics data basesimilar to those thermodynamic databases created by Helgeson and co-workers, enabling the real timemodeling of reactive transport in naturalsystems. To illustrate the potentiality of themechanistic description of water-rock interactions in the field, a numericalmodel of chemical weathering in soilhorizons and underlying bedrock(WITCH) has been coupled with anumerical model of water and carboncycles (ASPECT, LPJ) and a globalclimate model (GENESIS) to compareobserved and calculated soil profiles and water chemistries developed at differentspatial and time scales. We show thatthe accuracy of numerical modelling ofweathering (notably the soil spatial andtemporal distribution of minerals) ishighly dependent on a large set of parameters, among which kinetic(dissolution and precipitation rateconstants, dependence of rates onchemical affinity and solutioncomposition) and thermodynamicparameters are essential. Water fluxesand chemical exchanges with the livingand dead biomass have also a bigimpact on weathering profiles. Amongall those critical parameters, the exactreactive surface area may be consideredas a calibration parameter. It is believedthat we are now getting close to amechanist and robust description of weathering processes in the field.


Dolomite as a Biomineral and Possible Implications /CRISOGONO VASCONCELOS (*), JUDITH A. MCKENZIE

Laboratory of Geomicrobiology, ETH Zrich (Switzerland) (*) e-mail: [email protected]

The addition of biological factors to thestudy of geological problems opensnumerous possibilities to performexperiments to simulate naturalconditions related to specific timeperiods relevant to Earth history. Hence,it becomes a major goal and challengefor geochemists to define equations andparameters, which may be retained asbiogeochemical signals preserved asbioproducts in the rock record. Thesimulation of natural conditions frommodern environments in laboratoriesusing bacteria culture experimentsopens the possibility to define specificmetabolisms involved in mineralprecipitation, which may help todecipher ancient environmentalconditions. This interdisciplinaryapproach linking Earth and Life scienceshas become one of the most energizingfrontiers in modern natural sciences.The introduction of new conceptual andadvanced technological breakthroughsin both biosciences and geosciences hasallowed scientists to attack problemsthat were previously thought to beunanswerable. Indeed, some of theseproblems are the fusion of biologicaland geological processes, such as thegenesis of Precambrian banded ironformations, which now can be linkedwith microbial metabolisms. Despite two decades of low-temperature experimental research into the DolomiteProblem, the factors controlling itsformation remain controversial. Thedebate concerning its biotic versusabiotic nature has led to the formulationof working hypotheses unitinggeochemistry and biological cycles.Nadson (1928; Fig. 1) recognized anassociation between microbes andgeological processes linked withcarbonate formation. Furthermore, hepostulated that microbes serve asgeologic agents, which controlgeochemical reactions. For example, heproposed that the bacterial reduction ofsulfate contributes to the precipitation ofcarbonates, as follows:

CaSO4 + CH3COOH CaCO3 + H2S + H2O + CO2

or CaMg(SO4 ) 2 + 2CH3COOH

CaMg(CO3) 2 + 2H2S + 2H2O + 2CO2.

Georgii Adamovich Nadson

(1867 - 1940) Fig. 1. Georgii Adamovich Nadson was a Sovietbiologist, "one of the pioneers of radioecology inRussia". In 1930, he founded the Laboratory ofMicrobiology of the Russian Academy of Sciences(which in 1934 was transferred from Leningrad toMoscow and later transformed into the Institute ofMicrobiology). He was director of the institute until 1937. Ulvella nadsonii, a species of algae, is namedfor him. (Wikipedia: http:// en.wikipedia.org/wiki/Georgii_Nadson) In addition, Nadson stated thatUnderstanding the essential role playedby this bacterial phenomenon may be the solution to the Dolomite Problemand the problems of the Mg cycle in theocean. His observations, first publishedin 1903 and republished in 1928, werenever widely considered in the study ofcarbonates, but they have been recently revived to explain the dolomitephenomenon. During the last 15 years, the EarthSystem Science approach has beenapplied to provide clues to solve theDolomite Problem. This researchcombined field studies and laboratoryculture experiments. In an initial microbial dolomite study, Vasconceloset al. (1995) were able to precipitatedolomite at low temperatures in thepresence of sulfatereducing bacteria (SRB) isolated from Lagoa Vermelha,Brazil (Vasconcelos & McKenzie, 1997).

These studies led to the formulation of the microbial model for dolomite formation, in which SRB play an important role to overcome the kinetic factors inhibiting precipitation. Subsequently, Warthmann et al. (2000) and Warthmann et al. (2005) tested the microbial model and isolated a new species of halotolerent SRB bacterium, which mediates dolomite formation. Other modern natural environments, under both anoxic and oxic conditions, have been investigated and provide new evidence to expand our understanding of the microbial processes associated with dolomite formation (Sanchez et al., 2008). Although previous experiments related dolomite precipitation to anoxic conditions, it is commonly found in environments with aerobic characteristics, which have now been tested in laboratory experiments. All of these studies indicate that diverse microbial metabolisms are able to control oxidation/reduction conditions and promote dolomite precipitation. Distinct microbial communities can cross a geochemical barrier leading to bimineralization processes. To summarise, laboratory experiments provide convincing evidence that a biological factor is essential for dolomite formation at low temperatures under Earths surface conditions. Dolomite is a Biomineral. For nucleation and growth to occur, biomineral formation requires a localized zone that achieves and maintains sufficient super saturation (Weiner & Dove, 2003). Biominerals meet the criteria for being true minerals, but they can also possess other characteristics that distinguish themfrom their abiotic crystal habit. Bio-originated minerals have non-conventional structures, which associate them with microbial metabolisms. For example, in Figure 2, modern dolomite crystals from Lagoa Vermelha are compared with dumbbells forms

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produced in experimental dolomites.Precipitation of such spherical anddumbbell forms occurs via bacterialmediation. There is now much evidence todesignate dolomite as a biomineral.However, one of the major enduringquestions is, Do microbes act asnucleation sites?. The DolomiteMicrobial Model (Fig. 3) states that thecell wall acts as a nucleation site forprecipitation. Recently, Bontognali et al.(2008) observed using confocal laserscanning microscopy (CLSM) thatextracellular polymeric substances (EPS) secreted by the microbes play a key rolein the mineralization process.Nanobacteria-like particles represent theearly stage of carbonate nucleationwithin the EPS. The crystallizationprocess continues and the globules grow

detached from the cell wall. As a result of this mechanism, the microbes remainmobile, which excludes the possibilitythat they become entombed within the mineral (Fig. 4). In conclusion, the study of dolomiteprecipitation at low temperatures hasproduced actualistic evidence that dolomite is also a biomineral.Therefore, we must include themicrobial factor in the geochemicalequation to solve the outstandingDolomite Problem. In the future, it willnow be essential to apply microbialexperiments to better understandmineral nucleation processes.

Fig. 4. CLSM images of culture experiment, wherein mineral globules (black arrow) are enveloped within EPS (grey mass) surrounded by bacteria (white arrow). ACKNOWLEDGEMENTS. We would like to acknowledge our colleagues in the Geomicrobiology Laboratory of the ETH Zurich, whose research has contributed to the successful development of the Microbial Dolomite Model. We kindly thank Tomaso Bontognali, Mnica Snchez-Romn, Alessandra Spadafora, Stefanie Templer, Yvonne van Lith and Rolf Warthmann. REFERENCES. Bontognali, T.R.R., Vasconcelos, C.,

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Fig. 2. Illustration of natural dolomite crystals from modern Lagoa Vermehla sediments (A,C) comparedwith experimental dolomite crystals produced in anaerobic SRB cultures (B,D).

Fig. 3. Illustration of Microbial Model for dolomite formation by SRB.

Comunicaciones


Pasivacin de Galena (PbS) en medio cido en presencia de Fe(III) PATRICIA ACERO SALAZAR (1,*), JORDI CAMA I ROBERT (2), CARLOS AYORA (2) Y MARIA PILAR ASTA ANDRS (2)

(1) Departamento de Ciencias de la Tierra. Ciudad Universitaria. Universidad de Zaragoza. C/ Pedro Cerbuna 12. 50009, Zaragoza (Espaa) (2) Instituto de Ciencias de la Tierra Jaume Almera-CSIC, c/Lluis Sol i Sabaris s/n, 08028 Barcelona (Espaa)

INTRODUCCIN. La galena (PbS) es uno de los sulfurosmetlicos ms abundantes, adems deser el nico mineral de Pb que tiene unamplio inters econmico. La alteraciny disolucin de este mineral,especialmente en el entorno de lasexplotaciones mineras, es una de lasprincipales fuentes de aporte de Pb a lasaguas y suelos, por lo que el estudio deestos procesos tiene un indudableinters medioambiental. Aunque la cintica de disolucin de lagalena a largo plazo en condicionescidas ya ha sido investigada entrabajos anteriores (Cama y Acero,2005; Cama et al., 2005; Acero et al., 2007) el estudio de la disolucin a largoplazo de este mineral en presencia deFe(III) an no ha sido abordado. En laprctica, este desconocimiento limita y dificulta el desarrollo de prediccionessobre el comportamiento de la galenaen Drenajes cidos (Acid Mine Drainage; AMD o Acid Rock Drainage; ARD, en su nomenclatura inglesa), en los que,normalmente, el Fe(III) es el principalagente oxidante (en especial por debajodel nivel fretico, donde el acceso deoxgeno es muy limitado). El objetivo de este trabajo es el decomprobar los efectos que la presenciade Fe(III) produce sobre la disolucin dela galena en medio cido (pH de 1 y 2),con especial nfasis en el estudio de lasvariaciones en la velocidad de disolucinobtenida y en la evolucin de lassuperficies minerales expuestas a ladisolucin. MATERIALES Y MTODOS. Para estudiar la cintica de disolucinde la galena se realizaron experimentos de flujo continuo en los que la galenafinamente molida interaccion con uncaudal controlado de una solucin

palabras clave: Sulfuros, Galena, Drenaje cido de Minas, Disolucin, Cintica

key words: Sulfides, Galena, Acid Mine Drainage, Dissolution, Kinetics

resumen SEM/SEA 2008 * corresponding author: [email protected]

Disolucin de Galena (PbS) en Medio Acido en Presencia de Fe(III) / PATRICIA ACERO SALAZAR (1,*), JORDI CAMA I ROBERT (2), CARLOS AYORA (2), MARIA PILAR ASTA ANDRS (2)

(1) Departamento de Ciencias de la Tierra. Ciudad Universitaria. Universidad de Zaragoza. C/ Pedro Cerbuna 12. 50009, Zaragoza (Espaa) (2) Instituto de Ciencias de la Tierra Jaume Almera-CSIC, c/Lluis Sol i Sabaris s/n, 08028 Barcelona (Espaa)

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fig 1. Evolucin de las concentraciones de Pb y S disuelto en los experimentos de flujo continuo a pH 1 y 2.A: Experimentos en presencia de 200 mg L-1 de Fe(III) y B: experimentos sin Fe(III) presentados en Acero etal. (2007).

conocida que, tras reaccionar con elmineral, era recogida peridicamentepara estudiar su evolucin composicional (Fig. 1). Los experimentos se llevaron a cabo a 25C y empleandosoluciones de entrada a pH 1 y 2preparadas con HCl diluido. A cada unade las soluciones se le aadiFeCl36H2O hasta una concentracin de 200 mg L-1 de Fe(III). Al final de cada experimento se recogi el mineralalterado para su estudio medianteMicroscopa Electrnica de Barrido(MEB), Difraccin de Rayos X (DRX) eInterferometra de Barrido Vertical (IBV).

Con el objetivo de aislar los efectos causados sobre la evolucin de las superficies minerales por la presencia de Fe(III) como agente oxidante, los resultados obtenidos en estos experimentos se compararon con los presentados por Acero et al. (2007) para la disolucin de la galena en ausencia de Fe(III) a los mismos valores de pH. RESULTADOS Y DISCUSIN. Los experimentos de flujo continuo en presencia de Fe(III) se prolongaron durante ms de 2000 horas. Las

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concentraciones de S y Pb disueltosalcanzaron su mximo al inicio delexperimento, decreciendo desdeentonces de forma continua hastasituarse por debajo del lmite dedeteccin (Fig. 1A). La relacin S:Pbpermaneci siempre por debajo de laproporcin entre ambos elementos en lagalena (1:1). Como muestra la Figura1A, la evolucin de las concentracionesde Pb y S disueltos fue prcticamenteidntica a pH 1 y 2. Estecomportamiento contrasta muyclaramente con los resultados enausencia de Fe(III) de Acero et al.(2007), que indican una estabilizacinde la concentracin de Pb en un valorconstante y claramente detectable unavez transcurridas 300-400 horas de experimento (Fig. 1B). En cuanto al estudio de la evolucin delas superficies minerales durante ladisolucin, las imgenes obtenidasmediante Microscopa Electrnica deBarrido (Fig. 2) muestran claramentecmo la interaccin con la solucincida de entrada conteniendo Fe(III)provoca la aparicin de una capa deprecipitados que recubre por completolas superficies minerales sometidas adisolucin. De nuevo, estasobservaciones contrastan con laspresentadas por Acero et al. (2007), cuyas imgenes de MEB no aportanevidencias de recubrimiento. En consonsancia con los resultados deMEB, la observacin por IBV de laevolucin de las superficies de galenapermite observar la presencia deprecipitados ya en las primeras horas deinteraccin. Estos precipitados formaninicialmente protrusiones aisladas quecrecen y van coalesciendoprogresivamente para formar una capa relativamente continua (Fig. 3). La combinacin de las observaciones

experimentales con los resultados de losclculos de especiacin-solubilidad realizados con el cdigo PHREEQC(Parkurst y Appelo, 1999) y usando labase de datos de WATEQ4f (Ball yNordstrom, 2001) permiten descartar laprecipitacin generalizada de fasesfrricas y de anglesita (PbSO4) en los experimentos en presencia de Fe(III). Por lo tanto, los precipitadossuperficiales nicamente puedencorresponder a polisulfuros de Pb o a Selemental, lo que concuerda con losresultados obtenidos por DRX, as comoen estudios previos (De Giudici et al., 2001: Cama et al., 2005; Acero et al., 2007). Por ltimo, la velocidad estimadamediante un modelo de esferas devolumen y rea variable (shrinking core model) para los experimentos realizados en presencia de Fe(III) es entre uno ydos rdenes de magnitud ms elevadaque la obtenida por Acero et al. (2007) a los mismos valores de pH pero enausencia de Fe(III). CONCLUSIONES. Los experimentos de flujo continuo hanpermitido observar que la disolucin degalena en medio cido es notablementems rpida en presencia de Fe(III). Lainteraccin con estas soluciones,

similares a las halladas en Drenajes cidos de Roca o de Mina, genera sobre las superficies minerales una capa rica en azufre que las recubre por completo. AGRADECIMIENTOS. Este trabajo ha sido realizado gracias a la financiacin de los proyectos CTM2006-28151-E/TECNO y CTM2007-66724-C02-01/TECNO del Ministerio de Ciencia y Tecnologa del Gobierno de Espaa. Los autores agradecen la asistencia tcnica de Rafael Bartrol, Merc Cabanes, Silvia Martnez y Josep Elvira del Instituto de Ciencias de la Tierra Jaume Almera-CSIC (Barcelona, Espaa) y el apoyo de Rolf A. Arvidson y A. Luttge (Universidad de Rice, Houston). REFERENCIAS. Acero, P., Cama, J. y Ayora, C. (2007): Rate

law for galena dissolution in acidic environment. Chem. Geol., 2245, 219-229.

Ball, J. y Nordstrom, D.K. (1991). User's manual for Wateq4f with revised thermodynamic database and test cases for calculating speciation of major, trace and redox elements in natural waters. U.S. Geological Survey Water- Resources Investigation Report, 91-183.

Cama, J. y Acero, P. (2005). Dissolution ofminor sulphides present in a pyritic sludge at pH 3 and 25 C. Geol. Acta, 33, 15-26.

Cama, J., Acero, P., Ayora, C. y Lobo, A. (2005). Galena surface reactivity at acidic pH and 25oC based on flow-through and in situ AFM experiments. Chem. Geol., 2214(3-4), 309-330.

De Giudici, G. y Zuddas, P. (2001): In situ investigation of galena dissolution in oxygen saturated solution: Evolution ofsurface features and kinetic rate. Geochim.Cosmochim. Acta, 665 (9), 1381- 1389.

Parkhurst, D.L. y Appelo, C. (1999): User's guide to PHREEQC (version 2), A computer program for speciation, batch-reaction, one-dimensional transport, and inverse geochemical calculations. U.S. Geological Survey Water-Resources Investigation Report 99-4259, 312 p.

fig 2. Imgenes de los granos de galena obtenidas mediante Microscopa Electrnica de Barrido antes (A) y despus (B) de los experimentos de flujo continuo en presencia de Fe(III).

fig 3. Imgenes obtenidas por Interferometra de Barrido Vertical de la evolucin de las superficies de galenadurante las primeras horas de interaccin con soluciones cidas en presencia de Fe(III), en las que se puedeobservar la aparicin de protuberancias de precipitados que coalescen progresivamente hasta formar una capa contnua. El tamao del rea observada es de 160 x 120 micras.


Interacciones de Zena con Minerales de la Arcilla / ANA CLCIA S. DE ALCNTARA (1*), MARGARITA DARDER (1,2), PILAR ARANDA (1), EDUARDO RUIZ-HITZKY (1) (1) Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid, CSIC, Cantoblanco, 28049 Madrid (Espaa) (2) Instituto Madrileo de Estudios Avanzados en Materiales, (IMDEA-Materiales), C/ Profesor Aranguren s/n, 28040 Madrid (Espaa)

INTRODUCCIN. La preparacin de materiales hbridos ybiohbridos nanoestructurados basadosen polmeros asociados a slidosinorgnicos es una temtica de enormeinters en Ciencia y Tecnologa deMateriales debido a su impacto en eldesarrollo de nuevos materialesavanzados provistos tanto depropiedades estructurales como depropiedades funcionales. De entre todosellos destacan de manera especial losnanocomposites basados en mineralesde la arcilla, tales como esmectitas,sepiolita y palygorskita, debido, no sloa que se trata de materias primasbaratas y ecolgicas frente a otro tipode slidos inorgnicos de sntesis, sinoa que, en algunos casos, las peculiarescaractersticas de las mismas puedenincidir en otras potenciales aplicaciones. En la actualidad est adquiriendo cada vez mayor relevancia el empleo depolmeros de origen natural, lo que hadado lugar al desarrollo de losdenominados bio-nanocomposites.Dentro de la amplia gama debiopolmeros que se encuentran en lanaturaleza, el almidn de maz o patata, la celulosa de distintas plantas o elcido polilctico, obtenido a partir delcido lctico resultante de la accin dediversos microorganismos sobre elalmidn, son los ms utilizados para lapreparacin de los denominadosbioplsticos. Al igual que los nanocompositesconvencionales, los bio-nanocompositesposeen interesantes propiedadesmecnicas, trmicas y de barrera alpaso de gases, incorporando adems elcarcter biocompatible y biodegradableasociados al biopolmero. Por ello, estosmateriales de naturaleza bio-nanohbrida pueden reci

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