Las rocas de carbonatos en las que un solo mineral es
el principal constituyente, son la caliza formada por el mineral calcita
y la dolomita por el mineral dolomita.
En rocas sedimentarias, la característica
estructural más importante es la formación misma del manto, siendo a
la vez la más prominente desde el punto de vista comercial. En el
negocio de canteras, la siguiente característica estructural de
importancia es el tipo de contacto; es decir la rotura o discontinuidad
de la masa rocosa. Las manchas existentes a lo largo del contacto pueden
ser al mismo tiempo de beneficio y perjudiciales. Las fallas como
disturbación estructural influye sobre la distribución general del
estrato y sobre la totalidad de la formación. El plegamiento es otra
característica estructural de especial consideración. Las rocas de
carbonatos presentan diversidad de texturas, parte de ellas son
reconocidas en muestras y testigos de perforación.
Tomando como base la composición química, las rocas
de carbonatos pueden dividirse en cinco grupos principales:
* Caliza con alto calcio; que puede
portar sobre el 95% de CaCO3 y es adecuada para la producción de cal.
* Roca cementera. Existen cinco tipos
diferentes de cemento Pórtland, designados como Tipo I a V. El
ingrediente alúmina se puede ajustar mediante la adición de arcilla;
y si el contenido de carbonato de calcio es bastante bajo, se puede
agregar algo de caliza con alto calcio.
* Dolomita para fundente. Teniendo
en cuenta que las impurezas críticas perjudiciales son silica, azufre
y fósforo, para las cuales las tolerancias son bastantes bajas, la
selección de piedras para su uso como fundente metalúrgico deberá
ser muy cuidadosa.
* Piedras para concreto, agregado, piedra
dimensionada y propósitos químicos diversos. Aún cuando los
requerimientos para agregados y piedra dimensionada son más de orden
físico que químico, es importante considerar la ausencia de nódulos
de chert y de pirita.
* Piedras para empedrado metálico (road
metal), balasto de línea de ferrocarril y uso general. Las
especificaciones para tales piedras son más de orden físico que
químico.
º Características y Usos
Las características y usos generales de la caliza y
dolomita son:
Piedra Fundente
Calcita, dolomita y cal son utilizadas en la
fundición de hierro y otros metales para el suministro básico de CaO y
MgO, los cuales se combinan con los constituyentes ácidos indeseables
contenidos en los minerales y combustibles para formar una escoria
separable del metal fundido. En general, la dolomita se usa para
controlar la fluidez de la escoria o para producir una escoria con
ciertas especificaciones para aplicaciones específicas. La práctica
indica usar piedras duras, densas y de grano fino para obtener la mejor
performance.
Caliza Agrícola
Calcio y magnesio se consideran necesarios para la
fertilidad general de suelos y nutrición de plantas. La cantidad de
estos elementos extraídos de los suelos en los cultivos cosechados,
hace que cada año la labranza constituya una basta operación
superficial minera. La función agrícola de la caliza y dolomita no
solamente repone el calcio y magnesio extraído y lixiviado de los
suelos, sino también corrige la acidez del suelo para mejorar las
condiciones físicas y microbiológicas en el suelo, y también para
incrementar la eficiencia de otros fertilizantes.
Vidrios
En la manufactura del vidrio, se puede usar ya sea
cal o caliza de alto calcio o de alto contenido de magnesio. Caliza de
alto calcio se usa para la elaboración de vidrio de botellas y de
ventanas, mientras que la piedra dolomítica se usa para vidrios
especiales.
Carburo de Calcio
Se trata de un producto de horno eléctrico. Se forma
cuando una carga de cal y coque, mezclada en la proporción de 60 y 40%
respectivamente, es calentada a 2,000ºC. Para producir una ton de
carburo de calcio se requiere aproximadamente 2 ton de caliza o 1 ton de
cal.
Azúcar
La cal constituye un material indispensable en la
manufactura de azúcar de caña y remolacha. Su función es para
precipitar impurezas de los jugos o jarabes o para precipitar el azúcar
de soluciones impuras. La caliza se usa en la refinación de azúcar de
remolacha por el proceso de carbonización.
Papel
La industria del papel utiliza ambas cal y caliza en
el proceso de preparación del licor de cocidos, en donde se produce la
reacción química entre el dióxido de sulfuro y la cal.
º Formación y Características
Geológicas
Las calizas han sido depositadas a través del tiempo
geológico desde el Precámbrico al reciente, aún cuando muchas de
ellas han sufrido cambios post- deposicional, los cuales han modificado
los sedimentos originales. Las calizas son rocas sedimentarias, esto es
han sido depositadas como sedimentos sobre el terreno o riveras, lagos y
océanos.
En la roca dolomita, la fracción carbonato contiene
90 porciento o más del mineral dolomita, lo cual representa un poco
más del 50% de la roca. En general las dolomitas presentan mejor
uniformidad de granos que las calizas.
El mármol es una roca metamórfica de carbonato
compuesta en forma dominante de calcita o dolomita o ambos, con
impurezas tales como cuarzo, grafito, tremolita, wollastonita y otros
minerales de silicatos. Los mármoles se producen por recristalización
de calizas y dolomitas sedimentarias a temperaturas y presiones
elevadas.
En términos comerciales, el mármol tiene una
connotación más amplia y se aplica a cualquier roca de carbonato
susceptible de pulimento. En este sentido se incluyen a ciertos
travertinos y depósitos de caverna conocidos como onix. Algunas rocas
de silicatos de magnesio o serpentinas también han sido clasificadas
comercialmente como mármol.
Conchas de ostras conocidas como conchuela o coquina,
se encuentran en aguas poco profundas en grandes cantidades y están
conformadas de carbonato de calcio muy puro. Las conchuelas son dragadas
desde el fondo y traídas a tierra para uso en la manufactura de cal y
cemento.
En Perú, las calizas son las más abundantes entre
todas las rocas de carbonatos. Los yacimientos en la Costa son las más
accesibles, cerca de Lima se explotan las calizas cretáceas de las
formaciones Atocongo y Chilca para la fabricación de cemento y otros
usos. En la costa de Ancash se han encontrado relativamente pequeños e
irregulares yacimientos de las calizas Santa del Cretáceo Inferior. La
ciudad de Trujillo se abastece de calizas muy puras de la Formación
Simbal. En el departamento de Lambayeque se explotan calizas cretáceas
que se presentan en pequeños yacimientos. En el departamento de Piura
para obtener carbonato de calcio se recurre a la explotación de
conchuelas. A lo largo de toda la costa peruana se encuentran depósitos
de coquina o conchuela; las más abundantes se encuentran entre Pisco y
Tacna.
Las calizas en la Cordillera Occidental constituyen
una transición entre los yacimientos de la Costa y la Franja
Interandina, presentándose en las mismas formaciones. En el norte, las
calizas de mayor interés son las del cretáceo Formación Cajamarca,
utilizadas para la fabricación de cemento y cal; por ejemplo el
yacimiento de la cantera Tembladera. En el centro del Perú, las calizas
Jurásicas Condorsinga son las de mejores características, se utilizan
para la fabricación de cemento. En cambio, las calizas cretáceas se
emplean para la obtención de cal.
En el departamento de Puno, el cemento se elabora de
las calizas cretáceos Ayabaca. La ciudad de Arequipa se abastece de
calizas procedentes de varias formaciones. En la Cordillera Oriental,
las calizas del Grupo Pucará, especialmente de la Formación
Condorsinga, son las más promisorias. También se debe mencionar a las
calizas paleozoicas Copacabana.
La gran mayoría de los travertinos peruanos se
encuentran en la Franja Interandina o en su inmediata vecindad. También
se conocen travertinos en la Franja del Vulcanismo Activo. Las
explotaciones más importantes se encuentran en el valle del Mantaro del
departamento de Junín y en los alrededores de Arequipa.
En el área Cuculi/Moro – Chimbote, afloran las
formaciones Santa y Carhuaz conformados por limo - arcillitas y calizas
y por areniscas, cuarcitas y poca caliza, respectivamente. El
metamorfismo, debido a la invasión de un magma granodiorítico,
marmolizó a los mantos de caliza circundante. La zona de influencia es
de 50 - 350 m donde se encuentra el mármol. La dolomita se presenta en
poca proporción, al parecer se ha generado por procesos hidrotermales
– metasomáticos.
El yacimiento de China Linda se encuentra emplazado
en las calizas del Grupo Puillucana del cretáceo medio, en la parte
central de la cuenca Cajamarca, al NE del distrito minero de Yanacocha.