espectroscopia de reflexion de ir
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Espectroscopía de reflexión de IREspectroscopía de reflexión de IR
Métodos de estudio de Asociaciones MineralesMétodos de estudio de Asociaciones Minerales
AC-2_100
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Radiación SWIR (Short Wave Infrared)
SWIR: 1300 a 2500 nm
VNIR; ~350 to 2500 nm
(1) Región SWIR:Es sensible a las vibraciones de los enlaces de moléculas y
radicales en estructuras cristalinas:
• OH
• H2O
• NH4
• CO3
• catión-OH
• Al-OH (~2200 nm)
• Fe-OH (~2250 nm)
• Mg-OH (~2350 nm
(2) Región VIS:Es sensible a cambios del estado de oxidación de metales de
transición.
BANDAS DE ABSORCIÓN
Ventajas y aplicabilidad de la técnica
La espectrometría de reflexión SWIR permite:
• realizar análisis en campo, in situ
• obtener un elevado número de análisis
• muy rápidamente
ADEMÁS
• No requiere preparación de muestra
• Es simple y rápida
Sin embargo, para garantizar buenos resultados es imprescindible
• Confirmar los resultados con DRX y petrografía
Limitaciones de la técnica(1) NO permite identificar la mayoría de silicatos anhidros (minerales
esenciales, formadores de rocas).
(2) Las mezclas de minerales son difíciles de interpretar.
P.e.: zeolitas + arcillas
(3) Elevado límite de detección: 5 - 20 %, dependiendo de la reflectividad
Jarosita
Esmectita
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Minerales que podemos identificar (activos)• Silicatos hidratados
• Filosilicatos• Anfíboles• Epidotas• Turmalinas• Berilo• Topacio• Ópalos• Zeolitas
• Carbonatos• Hidróxidos
• Sulfatos• Jarosita• Alunita• Yeso
• Minerales con NH4+
• Buddingtonita NH4AlSi3O8• Illita amónica (tobelita) (NH4,K)Al2(Si3Al)O10(OH)2• Amonioalunita (NH4)Al3(SO4)2(OH)6
PHOSPHATE ??P-O-H~2.38µm
CARBONATESCO3-2~2.29 - 2.35µM
MICAS, TALC, EPIDOTE
AMPHIBOLES, CHLORITE, Mg(OH)~2.3µM
OPALINE SILICASi(OH)2.24-2.26
JAROSITE, FE-ILLITE
CHLORITEFe(OH)2.2-2.6µM
AMPHIBOLES, SERPENTINE
ALUNITE, JAROSITE, MICAS
SMECTITE, KAOLINITE, ILLITE
Al-OH~2.2 µM
PHOSPHATE ??P-O-H~2.18µM
BORATE ??B-O ~2.15-2.2µM
AMMONIUM-BEARING SPECIESNH4 ~2.02, 2,12µM
ATMOSPHERIC WATER1.9 µM
SMECTITE, BERYL, ZEOLITESMOLECULAR WATER~1.9 µM
ALUNITE, JAROSITE, GYPSUMWATER1.76 -1.82µM
AMMONIUM-BEARING SPECIESNH4~1.56µM
ALUNITE, GYPSUM, JAROSITEOH1.4-1.48
ATMOSPHERIC WATER1.4µM
PYROPHYLLITE, GIBBSITE, TALC
BERYL, ZEOLITES, BRUCITE
ILLITE, KAOLINITE, SMECTITE
OH and WATER~1.4 µm
MINERAL / COMPOUNDMOLECULEFeature POSITION
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100
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40
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80
0
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WAVELENGTH (nm)
OH & H O2 OH H O2
NH4
AlOH
FeOH
MgOH &
CO 3
AlOH
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80
0
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0
WAVELENGTH (nm)
OH & H O2 OH H O2
NH4
AlOH
FeOH
AlOH
Otros factores que afectan a la reflectancia SWIR (1) Variaciones en la composición química por solución sólida
(2) Cristalinidad
(3) Reflectividad general o albedo
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Otros factores que afectan a la reflectancia: Efecto matriz
La presencia de minerales no activos, que absorben pero no reflejan la radiación SWIR puede causar grandes diferencias en la reflectancia total.
WAVELENGTH (nm)
REF
LEC
TAN
CE
(%) B
Ref
lect
ance
A
EQUIPO: Espectrómetros de campo
APLICACIONES: Identificación de minerales
La identificación se basa en:
• Posición de los rasgos de absorción
• Forma general del espectro
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Se realiza mediante:
• Búsqueda en tablas
• Comparación visualcon librerías de espectros
• EXISTE softwareespecializado
APLICACIONES: Identificación de minerales
APLICACIONES: Identificación de minerales
APLICACIONES: Identificación de minerales
APLICACIONES: Identificación de minerales
APLICACIONES: Identificación de minerales
APLICACIONES: Identificación de minerales
APLICACIONES: Cuantificación de mezclas minerales• Se basa en la intensidad de los rasgos de absorción
• Habría que considerar coeficientes de absorción específicos
• La única solución fiable es construir curvas de calibración específicas
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APLICACIONES: Otras aplicaciones• Variabilidad en un rasgo de absorción determinado: Exploración
Jones, S., Herrmann, W., Gemmell, J.B., 2005, Economic Geology 100, 273–294.
Competitividad de la técnicaEn el estudio de minerales de alteración de grano fino:
(1)Exploración minera:
(1)Epitermales
(2)Pórfidos cupríferos
(3)VMS
(4)Kimberlitas
(5) Gossans
(2) Exploración geotérmica
(3) Intemperismo/meteorización de rocas
(4) Desechos mineros (jales y terreros)
(5) … Exploración de otros planetas (!)