petróleo y carbon
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA
CURSO:
GEOLOGÍA GENERAL
DOCENTE:
Ing. GERMAN SANCHEZ
INTEGRANTES: * ABANTO MARIN, José. * AYAY DONATO, Wilson. * ORTIZ BARBOZA, Juan. * PAISIG ARRASCUE, Jair. * SALDAÑA CHUNQUI, Elky. * VÁSQUEZ BRIONES, Kenny.
CONTENIDOS Recursos Mineros Depósitos Minerales Procesos Ígneos Procesos Sedimentarios Procesos Metamórficos Carbón y petróleo
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OBJETIVOS
Adquirir una preparación profesional para satisfacer las demandas más exigentes de empresas de exploración y explotación de recursos minerales.
Complementar y consolidar el conocimiento de los materiales y de las estructuras geológicas, además de la caracterización y modelización de fenómenos y procesos naturales que pueden generar un riesgo.
Mejorar la formación metodológica para adecuar la capacidad investigadora en los ámbitos tanto del análisis y la modelización de yacimientos minerales.
Adquirir esta formación en un marco conceptual sólido de conocimientos geológicos, generales y especializados, que permita disponer de un criterio general para aplicar estas técnicas en cada circunstancia.
RECURSOS MINERALES
RECURSOS MINERALES: Los recursos minerales son concentraciones naturales de
elementos metálicos, no metálicos y minerales, así como rocas que forman parte de la corteza terrestre en forma tal que puedan ser potencialmente extraídos y procesados de manera económicamente rentable tales como:
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DEPOSITOS MINERALES
DEPOSITOS MINERALES:
DEPOSITOS: Parte o fracción de la corteza terrestre donde por procesos geológicos se formaron o forman (o acumulan) sustancias minerales útiles, que pueden ser explotados con beneficio económico
Existe también una definición parecida, pero la frase "beneficio económico" se cambió por "beneficio para la humanidad“.
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Valor histórico (Chañarcillo/Atacama-
Chile)
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PROCESOS MINERALIZADORES
Los depósitos minerales metálicos constituyen concentraciones anómalas de un elemento (u elementos) en la corteza terrestre. Ahora bien, para que un determinado elemento llegue a constituir un yacimiento explotable económicamente el metal debe estar concentrado muy por encima de su abundancia media en la corteza terrestre
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o Interpretación: Para que se forme un yacimiento de cobre se requiere que este
metal se concentre al menos 80 veces por encima del contenido normal en rocas de este elemento; en los grandes yacimientos cupríferos chilenos que se explotan con leyes de ~1% Cu y más la razón de concentración es >200 veces que el contenido normal de Cu en roca
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PROCESOS ÍGNEOS
El magma contiene una fracción volátil como vapor de agua (el más importante), el CO2 y ciertos elementos como flúor, cloro, Boro,
En este proceso de diferenciación magmática se distinguen cuatro fases en las que se forman distintos tipos de yacimientos minerales:
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YACIMIENTOS ORTOMAGMÁTICOS
Comienzan a cristalizar la mayor parte de los silicatos, minerales formadores de rocas ígneas, al ir descendiendo la temperatura,
La variedad de las rocas se explica por los procesos de licuación del magma, la asimilación de las rocas encajonantes y depende de las condiciones geológicas de formación de las rocas ígneas.
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Primero cristalizan los minerales de alto punto de fusión: olivino, piroxenos (enstatita) y minerales accesorios (diamante, circón, apatito, pirotina, etc.) después los anfiboles con algo de Ca (augita y horblenda) y la biotita.
Seguidamente las plagioclasas, luego la ortosa y, por último, el cuarzo.
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YACIMIENTOS NEUMATOLITICOS
se genera a profundidad de la corteza terrestre (plutonismo) por intrusión de magma, que causa alteración en la composición petrográfica de las rocas invadidas. De ello se generan principalmente metales pesados y de tierras raras, por lo general de gran importancia económica.
. En esta fases la presión de las sustancias volátiles Es mayor que la presión confinante y los fluidos pueden escapar, si encuentran condiciones apropiadas para ello, por fracturas o grietas 16
La temperatura va desde unos 600ºC hasta aproximadamente los 400ºC.
Minerales típicos de este período son: topacio, granates, escapolitas, etc.
Si el magma está próximo a la superficie se pueden escapar los gases formando fumarolas.
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YACIMIENTOS PIROMETASOMÁTICOS
Son yacimientos formados por metamorfismo de contacto o metasomatismo (intercambio de iones) producidos por el contacto de la roca ígneas con sus gases y fluidos residuales sobre las rocas encajonantes. Así se forma una aureola alrededor de la roca intrusiva y concentraciones de minerales económicos llamados skarn.Ocurren en rocas sometidas a condiciones de alta temperatura y presión.
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Los skarns son las rocas metasomáticas constituidas por silicatos calcáreos-ferruginosos (granates, piroxenos, epidoto) que se han formado debido a la interacción de reacciones entre las rocas carbonatadas y alumosilíceas con participación de soluciones postmamaticas. Los skarns son muy importantes de yacimientos de minerales útiles metálicas (magnetita, galena, esfalerita, calcopirita, casiterita etc.-
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YACIMIENTOS HIDROTERMALES
Se forman debido a la licuación de los gases. Por debajo de unos 400ºC hasta temperaturas
ambientales. Se produce a partir de soluciones acuosas ascendentes, calientes, sin gases que depositan minerales en las fracturas formando filones y vetas.
Cristalizan en este período los sulfuros: escalerita, pirita, galena, cinabrio y también fluorita, barita, etc.
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la forma de la mayoría de los cuerpos minerales hidrotermales es filoniana. Las minerales filonianos mas importantes son cuarzo, calcita (y otros Carbonatos), barita, fluorita.
De los yacimientos hidrotermales se extraen las mayores cantidades de los minerales de metales raros (W, Mo, Sn, Bi, Sb, As), no ferrosos (Cu, Pb, Zn), nobles (Au, Ag), radiactivas (U, Ra, Th)
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DEPÓSITOS HIPOTERMALES
estos son el primer grupo de yacimientos formados por soluciones hidrotermales estos se encuentran a gran profundidad y relativamente a alta temperatura
Textura: Usualmente gruesa cristalina o masiva. Algunas
veces se presentan cavidades con drusas, burbujas gaseosas e inclusiones fluidas.
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YACIMIENTOS MESOTERMALES
se les asigna una profundidad de formación de 1200 a 3.600 metros y a una presión de 140 a 400 atmósferas y temperatura de 175 a 300 grados Celsius.
Los metales predominantes, son el oro, plata, Mercurio, cobre, cobalto y níquel
Sulfuros: rejalgar oropimente, argentita. La textura más común es la masiva rudamente
cristalina
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YACIMIENTOS HEPITERMALES
Denominados por los antiguos geólogos como depósitos más jóvenes por encontrarse usualmente asociados a rocas efusivas andesita y riolita, (cristalizadas cerca a la superficie) la profundidad varía entre 600 y 1.200 metros
son generalmente filones de relleno en fisura que por estar relativamente a poca profundidad podemos considerar como fisuras abiertas conectadas a la superficie. de 50 a 200 grados Celsius
Oro, plata, argentita, sulfosales de plata, estibina “el más abundante”, cinabrio; sulfuros: como la galena, blenda, marcasita, pirita y calcopirita.
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YACIMIENTOS SEDIMENTARIOS
Los yacimientos sedimentarios se forman por la acumulación de minerales arrancados de otras zonas por procesos de erosión.Estos minerales son transportados hasta el yacimiento, donde tiene lugar la sedimentación. El proceso puede producirse en ambientes marinos y continentales.
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PROCESOS SEDIMENTARIOS
Son todos los que tienen que ver con la producción, movilidad, depósito y acumulación de sedimentos y que intervienen en la formación de las rocas sedimentarias.
INTEMPERISMO. Descomposición y desgaste (desintegración, destrucción) de las rocas debido a la acción de la intemperie. Químico (oxidación, disolución, carbonatación/hidrólisis);Mecánico (Acción del Hielo, Efecto de ºT: contracción/expansión; Expansión por descompresión; Crecimiento de Plantas. Químico + Mecánico (Biológico; exfoliación, intemperismo esferoidal)
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EROSION: Disgregación y desgaste de las rocas debido a la acción de agentes (agua, aire, viento, gravedad) y de las partículas sólidas inmersas en tales agentes.
Agentes: Agua en forma de: Lluvia
(erosión pluvial), Ríos y Corrientes fluviales (erosión fluvial), Oleaje y Corrientes marinas (erosión marina).
Gravedad + agua, Flujos de masas y deslizamientos (por saturación de agua y gravedad).
Hielo (erosión glaciar) Viento (erosión eólica).
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EDAFIZACIÓN: Conjunto de procesos de erosión e intemperismo mediante los cuales las rocas o sedimentos se convierten en suelo.
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• TRANSPORTE:Movimiento de partículas separadas de las rocas por acción de
la gravedad, y la de algún medio de transporte (viento, agua en forma de corrientes fluviales, marinas y hielo). Erosión y transporte son dos procesos que ocurren simultáneamente
( agente erosión = medio de transporte).
. DEPÓSITO: Asentamiento de las partículas en movimiento (suspensión de la acción de transporte) debido a un cambio de velocidad en el medio de transporte. De acuerdo al tamaño de las partículas y la velocidad de transporte, algunas partículas se depositan primero en tanto que otras pueden continuar en movimiento.
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ACUMULACIÓN: Formación de capas debido a eventos sucesivos de depósito. Si el depósito la acumulación son suspendidas, se puede producir erosión y la formación de discordancias.
El depósito y acumulación ocurre en diferentes sitios / ambientes /”medios”:
Continental (ríos, lagos, pantanos, zonas desérticas; glaciares)
Mixto (zona litoral, deltas, barras o bancos de arena, lagunas costeras, sabkhas)
Marino (en plataforma continental cercano a costa, en plataforma alejado de costa, en zonas arrecifales, en talud continental, en planicie abisal. Adicionalmente se puede especificar si es marco tectónico activo o en pasivo)
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o LITIFICACION.- Procesos que convierten los materiales depositados en roca consolidada, ocurren una vez enterrados los sedimentos, son los siguientes:
o COMPACTACION.- Reducción de espacios porosos. Resulta en desecación y reducción de volumen de los espesores de capas acumuladas
o CEMENTACION.- Depósito, precipitación o cristalización de materiales cementantes (calcita o aragonita: CaCO3; sílice: SiO2, óxidos de hierro o hematita: Fe2O3) en los espacios porosos o vacíos de las rocas)
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DIAGNESIS.- Cambios físicos, químicos y biológicos, debidos a la presión, temperatura (< 200° C), circulación de fluidos, cambios de pH, en condiciones de enterramiento. Pueden ser: Disolución, Recristalización, Reemplazamiento de minerales, Cristalización autigénica.
SEDIMENTOLOGÍA. Estudia la mecánica con la que se producen, transportan y acumulan los sedimentos, los procesos físicos y químicos implicados en su transformación a rocas, empleando técnicas experimentales de campo y laboratorio cualitativa a cuantitativamente.
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DEPOSITOS ALOCTONOS
DEPÓSITOS DE PLACERES
Los placeres corresponden a una concentración gravitacional de minerales pesados por fluidos en movimiento, generalmente por agua, aunque puede ocurrir también en sólidos y gases.
Las condiciones para que ocurra una concentración gravitacional de minerales pesados son:
1. Liberación de la fuente de roca original (meteorización)
2. Alta densidad de la fase mineral (Ej. Au 19,3 g/cm3)
3. Alta resistencia química a la meteorización (no reactivo)
4. Durabilidad mecánica (física)
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Existen numerosas clasificaciones de placeres a saber:
Placeres residuales: acumulación in situ durante la meteorización.
Placeres eluviales: acumulación en un medio sólido en movimiento.
Placeres aluviales: concentración en un medio líquido (agua).
Placeres eólicos: concentración en medio gaseoso en movimiento (viento).
Placeres de playa: concentración por efectos del oleaje de playas.
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Placeres de Playa: En las playas el efecto del oleaje y de corrientes costeras también puede producir la concentración de minerales pesados.
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FORMACIONES DE HIERRO BANDEADO (BIF): Estas constituyen los depósitos metálicos más grandes de la tierra y constituyen las rocas fuentes del 95% de los recursos de hierro del planeta; son rocas sedimentarias metalíferas silíceas bandeadas (bandas ricas en Fe alternadas con bandas silíceas de chert), que constituyen enormes depósitos singenéticos por precipitación química y se presentan en secuencias estratigráficas del Precámbrico que alcanzan hasta cientos de metros de potencia y cientos a miles de metros de extensión lateral.
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PROCESOS METAMÓRFIC
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PROCESO METAMÓRFICO El proceso metamórfico inicia con el
metamorfismo de muchas rocas puede producir materiales que tienen uso industrial directo. Un ejemplo obvio son los mármoles, producidos por metamorfismo de contacto o regional de calizas y dolomitas del mismo modo el metamorfismo puede estar acompañado de metasomatismo y puede conducir a la formación de depósitos metalíferos tipo skarn que pueden ser de alta ley.
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METAMORFISMO Ajuste mineralógico, químico y estructural de rocas solidas
sometidas a condiciones físicas y químicas impuestas a profundidad, debajo de las zonas de meteorización y cementación, las cuales difieren de las condiciones en las que las rocas se originaron.
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YACIMIENTO METAMÓRFICOS
METASOMATISMO
Proceso de solución capilar y deposición prácticamente simultánea (metamorfismo alquímico), por el cual un mineral puede crecer en un cuerpo de un mineral pre existente o agregado mineral. La presencia de líquidos de poro químicamente activos o gases dentro de la roca o introducidos de una fuente externa son esenciales para el proceso, el cual a menudo (pero no necesariamente). Ocurre a volumen constante, con escasa perturbación de características texturales.
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CANTERAS DE MARMOL Y MÉTODO DE EXPLOTACIÓN El mármol es una roca ornamental con un origen generalmente
metamórfico de calizas marmóreas, que sometidas a alto grado de presión y temperatura alcanzan un alto grado de cristalización. Tiene una dureza de 3-4 en la escala Mohs y una resistencia entre 40 y 100 MPa.
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CÓMO SE EXTRAE EL MÁRMOL DE UNA CANTERA?
46Cielo abierto
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CARBÓN Definición: El carbón es un tipo de roca formada por el elemento químico carbono mezclado con otras sustancias. Es una de las principales fuentes de energía. En 1990, por ejemplo, el carbón suministraba el 27,2% de la energía comercial del mundo.
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FORMACIÓN.El carbón se formó, principalmente, cuando los extensos bosques de helechos y equisetos gigantes que poblaban la Tierra hace unos 300 millones de años, en el periodo Carbonífero de la era Paleozoica, morían y quedaban sepultados en los pantanos en los que vivían.
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TIPOS DE CARBÓNSegún las presiones y temperaturas que los hayan formado distinguimos distintos tipos de carbón: turba, lignito, hulla (carbón bituminoso) y antracita. Cuanto más altas son las presiones y temperaturas, se origina un carbón más compacto y rico en carbono y con mayor poder calorífico.
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PROBLEMAS AMBIENTALES DE LA EXPLOTACIÓN Y EL USO DEL CARBÓNLa minería del carbón y su combustión causan importantes problemas ambientales y tienen también consecuencias negativas para la salud humana.
Las explotaciones mineras a cielo abierto tienen un gran impacto visual y los líquidos que de ellas se desprenden suelen ser muy contaminantes. En el proceso de uso del carbón también se producen importantes daños ambientales porque al quemarlo se liberan grandes cantidades de gases responsables de efectos tan nocivos como la lluvia ácida, el efecto invernadero, la formación de smog, etc.
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EL PETRÓLEOOrigen del petróleo:
El petróleo es una sustancia aceitosa de color oscuro a la que, por sus compuestos de hidrógeno y carbono, se le denomina hidrocarburo.
La composición elemental del petróleo normalmente está comprendida dentro de los siguientes intervalos:
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EVIDENCIA DE LA TEORÍA ORGÁNICAUno de los supuestos acerca del origen del Petróleo lo constituye la Teoría de Engler (1911):
Las teorías originales, en las que se atribuyó al petróleo un origen inorgánico (Berthelott y Mendeleyev) han quedado descartadas:
1ª etapa: Depósitos de organismos de origen vegetal y animal se acumulan en el fondo de mares internos (lagunas marinas).
2da etapa: A condiciones de alta presión y temperatura, se desprende CO2 de los compuestos con grupos carboxílicos, y H2O de los ácidos hidroxílicos y de los alcoholes, dejando un residuo bituminoso.
3er etapa: Los compuestos no saturados, en presencia de catalizadores naturales, se polimerizan y ciclizan para dar origen a hidrocarburos de tipo nafténico y parafínico.
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COMPOSICIÓN DEL PETRÓLEOEl análisis químico revela que el petróleo está casi exclusivamente constituido por hidrocarburos, compuestos formados por dos elementos: carbono e hidrógeno. Esta simplicidad es aparente porque, como el petróleo es una mezcla, y no una sustancia pura, el número de hidrocarburos presentes y sus respectivas proporciones varían dentro de unos límites muy amplios.
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FORMACIÓN DE PETRÓLEO El petróleo se encuentra únicamente en los medios de origen sedimentario. La materia orgánica se deposita y se va cubriendo por sedimentos; al quedar cada vez a mayor profundidad, se transforma en hidrocarburos, proceso que según las recientes teorías, es una degradación producida por bacterias aerobias primero y anaerobias luego. Estas reacciones desprenden oxígeno, nitrógeno y azufre, que forma parte de los compuestos volátiles de los
hidrocarburos.
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PROSPECCIÓN DE PETRÓLEO Las técnicas de prospección terrestre nos ayudan en el descubrimiento de yacimientos petrolíferos.
Encontrar petróleo es difícil, pero numerosas ramas de la ciencia coadyuvan a esta importante tarea. La Sismología o estudio de los terremotos; la Geología, que se ocupa del conocimiento de la corteza terrestre; la Paleontología o estudio de la formación de la Tierra; la Cartografía, que tiene por objeto la construcción de mapas; la Química e incluso la Bacteriología, que se dedica al estudio de los gérmenes, son valiosas ciencias auxiliares para los científicos consagrados a la búsqueda de nuevos campos de petróleo.
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EXTRACCIÓN DEL PETRÓLEOSacar petróleo de las entrañas de la Tierra es más fácil que extraer carbón. Se taladra un agujero pequeño y se bombea, o bien se deja que la presión natural, si existe, lo eleve hasta la superficie.
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YACIMIENTOS DE PETRÓLEO EN EL
PERÚ1.-Bol. N° 5 Informe de la Comisión de Yauli.
2.-Bol. N° 6 El Asiento Mineral de Hualgayoc.
3.-Bol. N° 9 Recursos Minerales de la Provincia de Huánuco.
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REFINADO DEL PETRÓLEO El término de refino, nos fue heredado en el siglo XIX, cuando se contentaban con refinar el petróleo para lámparas, se reviste hoy de tres operaciones:
La separación de los productos petrolíferos unos de otros, y sobre la destilación del crudo (topping).
La depuración de los productos petrolíferos unos de otros, sobretodo su desulfuración.
La síntesis de hidrocarburos nobles mediante combinaciones nuevas de átomos de carbono y de hidrógeno, su deshidrogenación, su isomerización o su ciclado, obtenidos bajo el efecto conjugado de la temperatura, la presión y catalizadores apropiados.
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DERIVADOS DEL PETRÓLEO Los gases licuados Butano y Propano:
Se verifica que su composición y su volatilidad sean correctas a través de los dos criterios básicos: ensayo de evaporación (que mide el residuo fondo de botella) y tensión de vapor (que mide la presión relativa en el recipiente a la temperatura límite de utilización 50°C). Se usa como gas licuado para cocinar, combustión interna, calentadores, mecheros de laboratorios y lámparas de gas.
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Las Gasolinas: Sometidas a una garantía de utilización particularmente severa tanto como carburante como disolvente, debe, primeramente, estar compuesta por hidrocarburos de volatilidad correcta, lo que se verifica por medio de un test de destilación en alambique automático.
Queroseno (kerosene): Producto básico de la industria petrolífera desde hace cien años. A fin de limitar los riesgos inherentes a la manipulación de un producto fácilmente inflamable, su volatilidad está limitada por un contenido en gasolina que se mantiene inferior al 10%, verificado en el test de destilación.
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Diésel Liviano:
Este tipo de productos, intermedios entre los ligeros y los pesados, representa en Europa un importante porcentaje de los destinos del petróleo. El motor diesel es bastante menos exigente acerca de la calidad de su carburante que el motor de gasolina.
Diésel Marino:
En motores de combustión interna marítimos y en turbinas de gas para generación eléctrica. También es usado en calderas de barcos industriales.
Combustóleo (Fuel Oil o Bunker C):
Uso industrial de combustible para calderas para generar vapor o energía eléctrica por ejemplo: plantas termoeléctricas de energía (como las del I.R.H.E., en su tiempo, en Bahía Las Minas)
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Asfalto:
Hasta hace poco, especialidad de algunas refinerías que los extraían de petróleos brutos particulares. Son productos de gran consumo exigidos en tonelaje creciente para la construcción de carreteras, autopistas, reparación de calles y caminos, para uniones de inmuebles, construcción de muros, para techo e impermeabilización, para la industria eléctrica, etc.
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USOS DE LOS DERIVADOS DEL PETRÓLEO
Pues bien, por destilación fraccionada se obtienen los siguientes productos: gases, éter de petróleo, gasolina, kerosene, gas-oil, aceite combustible, aceites lubricantes, vaselina y parafina. Como residuo de la destilación quedan el alquitrán o pez y el coque.
Los lubricantes (aceites de engrase): Extremadamente diversos según su destino, estos productos nobles de refino sufren primero los controles clásicos de inflamabilidad (punto de encendido) y de fluidez (viscosidad, punto de derrame), pero importa por encima de todo probarlos en las condiciones reales o simuladas de su utilización futura.
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Las parafinas (ceras de petróleo): La característica capital de estos derivados sólidos a temperatura normal, en su punto de fusión, que debe ser suficiente elevado para evitar el reblandecimiento de las bujías y el pegado intempestivo de los embalajes parafinados.
Gasolina motor corriente y extra - Para consumo en los vehículos automotores de combustión interna, entre otros usos.
Turbo combustible o turbosina: Gasolina para aviones jet, también conocida como Jet-A.
Gasolina de aviación: Para uso en aviones con motores de combustión interna.
ACPM o Diésel: De uso común en camiones y buses.
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Asfaltos: Se utilizan para la producción de asfalto y como material sellante en la industria de la construcción.
Bases lubricantes: Es la materia prima para la producción de los aceites lubricantes.
Ceras parafínicas: Es la materia prima para la producción de velas y similares, ceras para pisos, fósforos, papel parafinado, vaselinas, etc.
Polietileno: Materia prima para la industria del plástico en general
Alquitrán aromático (Arotar): Materia prima para la elaboración de negro de humo que, a su vez, se usa en la industria de llantas. También es un diluyente
Benceno: Sirve para fabricar ciclohexano.
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EL OLEODUCTO NOR PERUANO
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EL OLEODUCTO NOR PERUANOEste oleoducto está destinado a trasladar el petróleo crudo de la selva a la costa, desde Saramuro hasta Bayovar con una extensión en su vía troncal de 852 kms.
La obra es monumental. B asta indicar que de saramuro que está ubicado en el margen derecho del rio Marañón, sube a la cadena oriental de los Andes al sur del pongo de manseriche.
Luego la cadena central por el pongo de Retema, para trasmontar la cadena occidental por el paso de porculla y cruzar la costa por el desierto de Sechura hasta Bayovar, en donde se a construido todo un gigantesco complejo petroquímico industrial y marítimo.
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CONCLUSIONES Los recursos mineros, particularmente los auríferos, aún no se ha programado su explotación, a pesar de que existen interesantes perspectivas según los estudios realizados. Esto puede tornarse en otra alternativa para el desarrollo de la región. En consecuencia, los esfuerzos deben dirigirse prioritariamente hacia la investigación de los recursos naturales a fin de diseñar políticas y directrices cuya implementación conlleve al uso racional, la conservación y al mantenimiento de tan valiosas fuentes de producción.Los minerales representa la principal materia prima de gran importancia para la elaboración de objetos y artículos en la vida cotidiana, los mismo al ser explotados generan ingresos al ser comercializados, pero igual su explotación puede general caos ecológicos y agotamientos de los mismos a ser extraídos masiva e indebidamente sin tomar en cuenta los diversos factores medio-ambientales.El petróleo como mineral no renovable es la base de la economía venezolana, generando el 73,3% de los ingresos por exportación. Además Venezuela es uno de los principales productores mundiales de gas natural.
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