Mineralogical characterization of sands from the Cotacachi-Cuicocha volcanic complex

Abstract

Este estudio presenta los resultados obtenidos de la caracterización de las arenas asociadas al Complejo Volcánico Cotacachi-Cuicocha (CVCC), sus posibles aplicaciones y la identificación de Elementos de Tierras Raras (ETR). El complejo volcánico forma parte de la Cordillera Occidental del Ecuador y constituye uno de los geositios más importantes de Imbabura Geoparque Mundial de la UNESCO. El complejo se considera potencialmente activo y consta de un estratovolcán principal (Cotacachi), cuatro domos satélites (Muyurcu, Loma Negra, Peribuela, and Cuicocha), y una caldera volcánica (Cuicocha) que ha dado lugar a la formación de una laguna con dos islotes en su interior (Yerovi and Wolf). Asociado a estas geoformas, se ha desarrollado un sistema fluvial de forma radial, que drena el agua desde las partes altas del complejo volcánico, acarreando sedimentos de varios tamaños, pertenecientes a las diferentes unidades litológicas del CVCC. Siendo los cursos fluviales la fuente de obtención de 22 muestras de arenas estudiadas en este trabajo, las mismas que fueron sometidas a varios procesos físicos, análisis granulométrico, separación magnética, observaciones mediante el uso del estereomicroscopio, y técnicas analíticas como espectrometría de difracción de rayos X (DRX), espectrometría Raman y espectroscopia de fotoelectrones de rayos X (XPS). El análisis granulométrico permitió determinar que la fracción más representativa de cada muestra corresponde a los sedimentos retenidos en la malla 120 (0.025-0.125 mm) que contiene mayor porcentaje en peso de la muestra y menor cantidad de líticos. Así, con el uso de los métodos analíticos se pudo determinar que las arenas fluviales asociadas al CVCC presenta una composición mineralógica constituida principalmente por óxidos de hierro (magnetita y hematites) en un 59,05%, plagioclasa (labradorita y andesina) en un 27,55%, y piroxenos (enstatita y augita), y anfíbol (hornblenda) en un 13,40%. Sin embargo, fue imposible confirmar la presencia de ETR. De los minerales identificados, óxidos de hierro son los más representativos con respecto a su masa, donde sus nanopartículas son ampliamente utilizadas en diferentes áreas; sin embargo, el designarles una aplicación a los óxidos de hierro identificados en el CVCC conlleva un análisis de su calidad y el volumen de material disponible en la zona.