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Microscopía de reflectancia multiespectral: aplicación al reconocimiento automatizado de menas metálicas

  • Catalina Hernández, Juan Carlos
  • Castroviejo Bolibar, Ricardo
El artículo presenta el sistema CAMEVA, un sistema de microscopía de reflectancia multiespectral especialmente concebido para facilitar la identificación y caracterización de las fases minerales presentes en preparaciones pulidas de menas metálicas, así como para automatizar la realización de distintos tipos de análisis cuantitativos sobre ellas. El sistema CAMEVA permite obtener resultados similares a los de un sistema MEB (microscopía electrónica de barrido), superando algunas de sus limitaciones, como sus rígidas y costosas exigencias de infraestructura y especialización o la dificultad de distinguir especies polimorfas, pero a un coste notablemente inferior. Los ensayos realizados muestran que el sistema permite la identificación automatizada y fiable de las menas de interés industrial, a partir de la información multiespectral en el rango VNIR (visible e infrarrojo cercano, entre 400 y 1000 nm) recogida en una base de datos específica; esta base de datos, que incluye los 70 minerales de mayor interés, es fácilmente ampliable. ---------ABSTRACT--------- Multispectral reflectance microscopy: Application to automated recognition of metallic ores. The paper introduces the CAMEVA system, a multispectral reflectance microscopy system specially conceived to facilitate the identification and characterization of the mineral phases present in a polished block of metallic ores, as well as to automate the realization of different types of quantitative analyses on them. The CAMEVA system provides results similar to those of a SEM (scanning electron microscopy) system, surpassing some of its limitations, such as its rigid and costly infrastructure requirements and specialization or the difficulty of distinguishing polymorph species, but at a significantly lower cost. The tests carried out show that the system allows for automated and reliable identification of the ores of industrial interest from the multispectral information in the VNIR range (visible and near infrared, between 400 and 1000 nm) gathered in a specific database. This database, which includes 70 minerals of interest, is easily expandable.
Proyecto:


Determination of chromite composition from multispectral reflectance measurements (400-1000 nm)

  • López Benito, Alfredo
  • Gervilla, Fernando
  • Catalina Hernández, Juan Carlos
  • Castroviejo Bolibar, Ricardo
The relationship between the chemical composition and the multispectral reflectance values of chromite in the VNIR (Visible and Near-Infra-Red) realm is tested and mathematically analysed. Statistical tools as Pearson?s correlation coefficients, linear stepwise regression analysis and least-square adjustments are applied to two populations of data obtained from 14 selected samples of chromite: multielemental microprobe analysis and multispectral reflectance values (400-1 000 nm). Results show that both data sets correlate, and suggest that the VNIR reflectance spectra can be used as a tool to determine the chemical composition of chromites.
Proyecto:


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

  • López Benito, Alfredo
  • Gervilla, Fernando
  • Catalina Hernández, Juan Carlos
  • Castroviejo Bolibar, Ricardo
Se aborda por primera vez la relación entre el espectro VNIR de reflectancia especular y los parámetros composicionales del grupo de las espinelas, particularmente cromita
Proyecto:


Estudio geológico y metalogénico de la zona de Beariz (Orense)

  • Castroviejo Bolibar, Ricardo
El presente estudio partiendo de un análisis de la minería del estaño en España, se ocupa sucesivamente de la Geología, la Petrografía y la Tectónica de la zona estannífera de Beariz encuadrada en su marco geológico regional, para llegar a un resumen de la historia geológico tectónica de la misma durante la Orogenia Herciniana. Finalmente se estudia la Metalogenia de las diversas mineralizaciones de interés económico y se dan orientaciones para una prospección minera proponiendo a continuación algunos problemas, cuya solución queda pendiente de ulteriores investigaciones. Se acompaña un plano geológico de la zona (esc. 1:20.000), dos planos de detalle de las principales zonas mineras y una hoja en que se han reunido todos los diagramas de Geología Estructural
Proyecto:


Paleosalinidad y tamaño de las valvas del ostrácodo Cyprideis torosa (Jones) en niveles del Pleistoceno inferior y medio.

  • Torres Pérez-Hidalgo, Trinidad José
  • Castroviejo Bolibar, Ricardo
The correlation between the size of Lower and Middle Pleistocene Cyprideis torosa Oones) ostracode valves and paleosalinity reveal the existence ofa direct relationship though little significant. This observation suggest that in spite of the two areas of Cullar-Baza Basin, where the ostracodes have been picked, were controlled under similar general paleoclimatic conditions, the particular and local paleogeographical conditions had a major influence not only in the specific diversity but also in the morphology of the ostracodes.
Proyecto:


From spectrophotometry to multispectral imaging of ore minerals in visible and near infrared (VNIR) microscopy

  • Pirard, Eric
  • Bernhardt, Heinz Juergen
  • Catalina Hernández, Juan Carlos
  • Brea, Carolina
  • Segundo, Fernando
  • Castroviejo Bolibar, Ricardo
Optical microscopy is a basic but still indispensable tool for examining mineral parageneses in ores. The design and concepts behind the reflected light ore microscope have obviously not been subject to spectacular technical evolutions in the last decades. However, digital imaging capabilities have opened new and stimulating perspectives for automated mineral identification. Recent works in developing multispectral image analysis (Pirard, 2004) have demonstrated its superior potential with respect to conventional colour imaging, but at the same time reconciliation with spectroscopic databases such as the Quantitative Data File III (Criddle and Stanley, 1993) still needs a more in-depth investigation as well as the possibility to extend both imaging and spectroscopy into the near infrared domain. In this paper, the authors present results gained from multispectral imaging in the range between 400 and 1000 nm together with spectrophotometric data from the QDFIII database, with an emphasis on minerals that cannot be easily distinguished in the visible spectrum.
Proyecto:


Los sulfuros masivos volcanogénicos de la Cuenca Lancones (Piura-Perú)

  • Ríos Carranza, Alberto
  • Castroviejo Bolibar, Ricardo
  • García Jiménez, J.M.
The Lancones basin is located on the north west coastal belt area of Peru, in the Department of Piura. It isbordered to the west by the Palaeozoic Amotapes coastal massif and to the east by the Western Andespre-mountain range region. This basin extends to Ecuador, where it is called Celica basin.The Lancones basin contains arc-related felsic and mafic volcanic rocks, which make it an excellent targetfor exploration for volcanogenic massive sulphide (VMS) deposits in Peru. Actually the Lancones basinhosts the Tambogrande VMS group of deposits, which constitute the most advanced VMS project in Peru.This group consists of three world-class massive sulphide deposits TG1, TG3 and B5.The Lancones basin is part of a first-order extensive rift, in which tholeiitic oceanic-arc crust was generated.This extensional basin developed between the late Jurassic and the early Cretaceous period. The breakupof Laurasia and Gondwana, which began in the middle Jurassic, resulted in the north-west movement ofwhat is presently the South American continent. The rift formed along a subduction zone on the westernside of this continent.The stratigraphy of the submarine volcanic sequences is composed of a basal formation, the Basal VolcanicGroup or GBV, which is disconformably overlain by a volcano-sedimentary formation, the VolcanicSedimentary Group or GVS. These two formations contain two distinct metallogenic suites within theLancones basin. Each is distinguished by specific lithogeochemical, petrographic and mineral attributes,age determinations and VMS deposit types.The pre-Albian mafic bimodal GBV contains high grade, large tonnage Cu-Zn type VMS deposits(Tambogrande type) associated to dacitic domes formed in second – or third-order extensional basins. Themiddle to upper Albian GVS contains low tonnage Zn-Pb-Cu type VMS mineralizations (Kuroko type).These are associated with felsic sequences of rhyolitic to dacitic composition, associated with a felsicdominatedarc setting. The rocks of the GBV, which contain the polymetallic Tambogrande deposits, aretholeiitic. The rocks of GVS are mainly transitional between calc-alkaline and tholeiitic.
Proyecto:


El tratamiento integral de los sulfuros masivos: un reto para la mineralogía y para la geometalurgia, analizado a partir de la Faja Pirítica Ibérica (FPI).

  • Espí Rodríguez, José Antonio
  • Rodríguez-Avello Sanz, Ángel
  • Bonilla Bonilla, Alfonso
  • Castroviejo Bolibar, Ricardo
  • Vázquez Guzmán, Fernando
  • Bel Lan, Alejandro
  • Barrio, Santiago del
  • Martín-Rubí, Jose Antonio
  • Sánchez Rodríguez, Alejandro
  • Coullaut Saenz de Sicilia, Juan Leon
  • Elorza Tenreiro, Francisco Javier
La Faja Pirítica Ibérica se ha mencionado muchas veces como la provincia metalogenética que contiene la mayor concentración conocida hasta la fecha de yacimientos VMS del mundo. Esta región que se extiende por el sur de la Península Ibérica entre dos países, Portugal y España, posee una significación histórica muy notable, está considerada entre los lugares con una actividad minera más antigua (incluso se menciona en la Biblia) y ha influenciado el desarrollo histórico de varias culturas en su aspecto económico y tecnológico.
Proyecto:


Ensayo metodológico para optimizar la caracterización mineralógica de menas metálicas: Estudio de un caso de aplicación geometalúrgica

  • Pérez-Barnuevo, Laura
  • Castroviejo Bolibar, Ricardo
  • Berrezueta, Edgar
En la industria minera no siempre se realiza un adecuado estudio previo de la relación entre la mineralización existente en el yacimiento y el tratamiento y concentración de la mena, lo que impide la optimización en los procesos y conduce hacia un mal procesamiento del mineral con consecuencias nefastas para el medio ambiente. Para la optimización de estos procesos la Geometalurgia se apoya en la Mineralogía. La aplicación de la microscopía de reflexión permite la identificación, cuantificación y caracterización de las fases minerales presentes en secciones pulidas para de esta manera conocer la realidad de la mena tratada y su comportamiento. Y es aquí donde el empleo de Análisis Digital de Imagen (ADI) juega un papel importante como apoyo y complemento a la microscopía de reflexión, por introducir la automatización.
Proyecto:


Caracterización y cuantificación automatizadas de menas metálicas mediante visión artificial: Proyecto CAMEVA

  • Castroviejo Bolibar, Ricardo
  • Catalina Hernández, Juan Carlos
  • Espí Rodríguez, José Antonio
  • Bernhardt, Heinz Juergen
  • Pirard, Eric
  • Samper Escalona, Josefina
  • Brea, Carolina
  • Segundo, Fernando
  • Locutura Ruperez, Juan Francisco
  • Pérez-Barnuevo, Laura
  • Sánchez Castillo, Lázaro
  • Fidalgo Blanco, Ángel
El proyecto CAMEVA (Caracterización Automatizada de Menas metálicas mediante Visión Artificial) pretende desarrollar un sistema automatizado capaz de llevar a cabo la identificación y cuantificación de los minerales presentes en muestras de menas metálicas para facilitar su posible aprovechamiento industrial. El sistema integra un microscopio óptico de reflexión motorizado, una rueda de filtros monocromadores situada ante la fuente luminosa, una cámara B/N de investigación y un ordenador, en el que un programa de análisis digital de imagen asociado a un sistema experto especialmente desarrollado para esta aplicación controlarán el proceso. Se mide la reflectancia multiespectral y se ha optado por trabajar habitualmente sin polarizador, con el fin de reducir la variabilidad arbitraria de medidas ligada a la anisotropía de los minerales. Para la identificación se compararán las reflectancias medidas con las bases de datos de reflectancia espectral existentes (p. ej. IMA-COM). Las experiencias previas del equipo indican que es posible diferenciar las menas más comunes mediante el análisis de la imagen microscópica en color con cámara RGB y constriñendo las opciones de busca con información adicional, tal como la tipología del yacimiento y la asociación mineral real. El proyecto actual va más allá, y pretende identificar las menas a partir de imágenes multiespectrales, que incorporan valores espectrales entre 350 y 1000 nm (es decir, no sólo el espectro visible, sino el UV e IR cercanos), y recurriendo a un sistema experto construido específicamente para tener en cuenta los diversos tipos de información disponible (reflectancia espectral, origen de la muestra, asociaciones minerales, morfología, etc). La validación del método se efectúa mediante el análisis comparativo de muestras y patrones intercambiados entre laboratorios. El desarrollo previsto busca la automatización total del proceso (incluida la calibración) y la capacidad de auto-aprendizaje del sistema. Una vez terminado, el sistema será puesto a prueba en problemas industriales reales (mineralúrgicos o de protección ambiental), gracias a los contactos establecidos con entidades nacionales e internacionales del sector. En el futuro, cabe plantear la extensión del campo de aplicación del sistema a otros tipos de minerales, materiales o productos
Proyecto:


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