Se aborda por primera vez la relación entre el espectro VNIR de reflectancia especular y los parámetros composicionales del grupo de las espinelas, particularmente cromit

Castroviejo Bolibar, Ricardo

Catalina Hernández, Juan Carlos

Gervilla, Fernando

López Benito, Alfredo

Archivo Digital UPM

Reflectancia multiespectral (visible e inferarrojo cercano) y composición de las cromitas. Datos preliminares

Servicio de Coordinación de Bibliotecas de la Universidad Politécnica de Madrid

 macla nº 19.  julio ‘14 
revista de la sociedad española de mineralogía 
Reflectancia multiespectral  (Visible e 
Infrarrojo Cercano) y composición de las 
cromitas. Datos preliminares 
/ ALFREDO LOPEZ BENITO (1*), FERNANDO GERVILLA (2), JUAN CARLOS CATALINA (3), RICARDO CASTROVIEJO (1) 
(1) Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Minas y Energía, c/ Ríos Rosas 21, 28003_Madrid  (España) 
(2) Departamento de Mineralogía y Petrología, Fac. Ciencias . Universidad de Granada. Avda. Fuentenueva s/n.  18002_Granada (España) 
(3) AITEMÍN, c/ Margarita Salas 14, Parque Leganés Tecnológico, 28918 Leganés (Madrid, España) 
INTRODUCCIÓN 
 
El clásico recurso a la observación 
cualitativa para la identificación 
microscópica de menas metálicas se 
apoyó enseguida en medidas 
cuantitativas de microdureza y 
reflectancia, generalizadas desde 
mediados del siglo pasado. Los 
desarrollos recientes en óptica y en 
electrónica permiten automatizar la 
determinación de la reflectancia 
multiespectral y, con ello, la 
identificación basada esencialmente en 
la cuantificación de dicho parámetro, 
según se describe en Pirard (2004), 
Pirard et al (2008) y Castroviejo et al. 
(2009), utilizando rangos espectrales 
VNIR (Visible and Near InfraRed: visible 
e infrarrojo cercano).  
 
No obstante, en algunos casos se 
constatan variaciones notables de 
reflectancia que, en minerales isótropos 
como las espinelas, no pueden 
atribuirse a diferencias de orientación, 
sino únicamente a variaciones 
composicionales. Esta observación 
plantea el posible uso de los espectros 
de reflectancia como herramienta para 
determinar la composición, lo cual 
necesariamente pasa por la 
determinación de dichos espectros en 
minerales de composiciones diferentes 
pero conocidas, para tratar de 
cuantificar las posibles relaciones. La 
cromita es un mineral idóneo por su 
isotropía y por la amplitud de sus rangos 
composicionales posibles. 
 
MATERIALES Y MÉTODOS 
 
Se han seleccionado ocho muestras de 
cromitas, de diferentes composiciones. 
Se han preparado secciones pulidas y se 
han analizado por microsonda 
electrónica. A continuación se han 
determinado, sobre cada una de ellas, 
las reflectancias multiespectrales (VNIR) 
utilizando el Sistema CAMEVA, puesto a 
punto en el Laboratorio de Microscopía 
Aplicada y Análisis de Imagen de la ETSI 
Minas y Energía / UPM, con la 
colaboración de AITEMÍN (Castroviejo et 
al., 2010). A continuación se han 
investigado estadísticamente las 
posibles relaciones entre ambos 
conjuntos de datos: composicionales y 
físicos (espectros VNIR). 
 
TRATAMIENTO ESTADÍSTICO 
 
Los datos fueron tratados 
estadísticamente utilizando el software 
estadístico SPSS (v.20) desarrollado por 
IBM.  Fundamentalmente se realizó un 
estudio de correlaciones lineales 
mediante el coeficiente de correlación 
de Pearson y el cálculo de las 
correspondientes regresiones lineales 
de los diferentes componentes sobre las 
medidas de reflectancia.  Este último 
estudio se realizó en la modalidad 
denominada “paso a paso” que permite 
elegir entre el conjunto de variables de 
regresión aquellas que mejor explican la 
varianza total de la muestra. 
 
Salvo Al2O3, Cr2O3 y MgO, ningún 
componente presenta una correlación 
significativa entre sus contenidos y las 
medidas de reflectancia para ninguna 
longitud de onda.  
 
Se efectuó la regresión lineal de cada 
componente geoquímico sobre las 
medidas de reflectancia a diferentes 
longitudes de onda, resultando en todos 
los casos que las regresiones más 
significativas fueron sobre 
combinaciones lineales de las medidas 
de reflectancia a 400, 500, 550, 650, 
800 y 1000 nm.   
 
En los diagramas de la Figura 1 se 
representan los valores medidos 
(abcisas) y predichos (ordenadas) para 
algunos de los componentes estudiados. 
 
 
 
 
 
 
 
Fig. 1: Correlación entre los valores de Al2O3, Cr2O3 y 
Cr# {Cr/(Cr+Al)] medidos (abcisas) y predichos 
(ordenadas). 
 
palabras clave: Cromita, Reflectancia Especular, Composición. key words: Chromite, VNIR Specular Reflectance, Composition. 
 
resumen SEM 2014 * corresponding author: xxxxxx@unipol.es 
 
 macla nº 19.  julio ‘14 
revista de la sociedad española de mineralogía 
 CONCLUSIONES 
 
Los espectros de reflectancia especular 
de la cromita se corresponden con las 
composiciones. Esta relación es 
compleja, en función de las múltiples 
posibilidades de sustitución entre 
cationes trivalentes  (sobre todo Cr, Al y  
Fe3+) y entre cationes divalentes  (sobre 
todo Fe2+ y Mg). No obstante, dicha 
relación es susceptible de 
cuantificación, ya que es posible 
encontrar una combinación lineal entre 
medidas a diferentes longitudes de 
onda que permite predecir con 
razonable exactidud la composición 
química de las cromitas. Se trabaja 
actualmente en el ensayo un conjunto 
de muestras más amplio, para 
investigar la posible generalización de 
estas relaciones. 
 
AGRADECIMIENTOS 
 
Los autores agradecen a los Profesores. 
E. Pirard, Universidad de Lieja (Bélgica), 
y   H.J. Bernhardt, Ruhr-Univ. Bochum 
(Alemania), así como a F. Segundo y C. 
Brea su colaboración en el desarrollo 
del Sistema CAMEVA. Al Ministerio de 
Ciencia e Innovación y al programa 
PRICIT de la  Comunidad Autónoma de 
Madrid por la financiación del Proyecto 
CAMEVA  (CGL2006_13688_C02_01). 
 
REFERENCIAS  
 
Castroviejo R., Brea C., Pérez-Barnuevo L., 
Catalina J.C., Segundo F., Bernhardt H.J., 
Pirard E. (2009): Using computer vision for 
microscopic identification of ores with 
reflected light: preliminary results. Pp. 682-
684, in:.Smart Science for exploration and 
Mining, Williams et al., eds. (2009). 
Proc.10th biennial SGA Meeting. Vol 2. 
(ISSN: 9780980558685). 
-, Catalina JC, Bernhardt HJ, Pirard E, Segundo 
F, Brea C, Pérez Barnuevo L. (2010): A fully 
automated system for multispectral ore 
microscopy. IMA2010 (20th General Meet. 
Internat. Mineralogical Association) Acta 
Mineral. Petrogr. Abstr. Ser. (HU ISSN 0324-
6523 / HU ISSN 1589-4835), Szeged, 
Budapest, p. 281.  
Pirard E (2004): Multispectral imaging of ore 
minerals in optical microscopy: 
Mineralogical Mag. 68 (2), p.323-333. 
-, Bernhardt H-J, Catalina J-C, Brea C, Segundo 
F, Castroviejo R (2008): From 
Spectrophotometry to Multispectral 
Imaging of Ore Minerals in Visible and Near 
Infrared (VNIR) Microscopy. 9th Internat. 
Cong. Appl. Mineralogy, Brisbane, QLD, 8-
10 sept 2008, ext. abst, pp 1-6. 


http://oa.upm.es/37592/1/INVE_MEM_2014_197827.pdf

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