Características de la barita

La barita (barita) es un mineral compuesto de sulfato de bario (BaSo₄). El mineral barita (BaSo₄) es el mineral principal del elemento bario, que tiene el símbolo químico Ba. El bario es plateado, blando, altamente reactivo y no se encuentra en su forma elemental en la naturaleza. El bario se encuentra comúnmente dentro del mineral barita, unido con azufre y oxígeno. La barita se presenta como cristales tabulares de color amarillo pálido o incoloros. La exploración y el desarrollo de recursos de petróleo y gas natural representan casi el 95 por ciento del consumo interno y alrededor del 90 por ciento del consumo mundial de barita.

Nombre del mineral	Fórmula química	Gravedad específica	Ba%
Barita	BaSo4	4.48 gm / cc	58 . 84
Marchita	BaCO3	4.30 gm / cc	69 . 591

Tabla 1: Minerales que contienen el elemento Bario

Usos de la barita

La barita se considera un "mineral crítico" en aplicaciones metalúrgicas domésticas que sirven a las tecnologías energéticas (Fortier y otros, 2018). La barita mineral es un componente clave en el lodo de perforación, que se emplea en la industria del petróleo y el gas para evitar explosiones, donde las altas presiones en profundidad pueden forzar el material hacia arriba a través del pozo de perforación. La barita extraída se muele hasta obtener un polvo fino y se mezcla con barro para hacer una lechada pesada. Luego, el lodo se vierte por el orificio de perforación creando un tapón alrededor y encima de la broca. Debido a que la barita es blanda, no daña la broca, pero debido a su alta gravedad específica, la barita contrarresta eficazmente la presión ascendente, confinando el petróleo o el gas y reduciendo la probabilidad de una explosión.

El bario elemental es un aditivo en vidrio óptico, esmaltes cerámicos y otros productos. La barita se utiliza como agente de pesaje en una variedad de otras aplicaciones, como papel, frenos e incluso naipes. Se usa comúnmente en la producción de pinturas, caucho y como relleno o para mejorar el brillo y la claridad. La industria médica utiliza la barita para protegerse de la radiación o para aumentar el contraste en las radiografías.

 

 

 

Geología de barita

Los depósitos de barita pueden formarse de varias maneras. Como depósito sedimentario con lecho, la barita se forma como sedimento marino y la actividad biológica se une al bario en depósitos estratificados en el fondo del océano. Dichos sedimentos se litifican en esquisto o lutita con barita que se presenta en formas nodulares, rosetas, lechos o masivas. La barita también puede presentarse en cavidades o vetas, formándose a medida que las rocas permeables permiten el flujo de fluidos a alta temperatura y los minerales asociados crecen por precipitación. La barita puede formarse extensamente a lo largo de fallas y zonas de brechas, o puede estar confinada a cavidades más pequeñas e irregulares dentro de las rocas. Los depósitos de barita pueden formarse como resultado de la meteorización de la mineralización de barita de relleno de cavidades dentro de las rocas carbonatadas anfitrionas. Cuando las rocas son ricas en barita, la barita puede acumularse como depósitos residuales

Sistema Mineral	Tipo de depósito	Provincias Geológicas
Salmuera de cuenca	Barita de repuesto y lechada	Valle y Cordillera
Salmuera de cuenca	Reemplazo ligado a estratos, vetas, relleno de brechas	Piamonte, Cresta Azul

Tabla 2: Prospectivos sistemas minerales de barita, tipos de depósitos (Hofstra y Kreiner, 2020) y provincias geológicas en Virginia

La barita en la industria

Estados Unidos no mantiene un suministro de barita en la Reservación de Defensa Nacional y depende de las importaciones con aproximadamente el 87 por ciento importado de China, India, Marruecos y México. Los depósitos económicos de barita son relativamente comunes y están distribuidos por todo el mundo. La producción dentro de los Estados Unidos proviene principalmente de Nevada y Georgia. Se conocen depósitos más pequeños en otros estados del país.

La barita se ha extraído en Virginia durante muchos años y se ha identificado en todo el estado en muchos condados. La producción comercial se ha limitado a un puñado de zonas mineras. La primera extracción de barita en Virginia se produjo ya en 1845 en el condado de Prince William, cerca de la ciudad de Catlett. Después de la Guerra Civil, se abrieron varias otras minas y pudieron producir barita a escala comercial. Las rocas del valle y la cresta han sido históricamente una fuente importante de barita en Virginia.

Condado de Prince William

La barita se extrajo por primera vez en Virginia, en el condado de Prince William, cerca de la ciudad de Catlett. Aquí, la minería se realizaba de forma intermitente entre 1845 y 1903. Los depósitos de barita se identificaron dentro de una zona de fractura de brechas de caliza y lutitas arenosas con fracturas rellenas de barita (Watson, 1907). Cortes abiertos y tres pozos que alcanzan una profundidad de 108 pies, un molino de molienda y una casa de trituración comprenden las antiguas operaciones mineras (Watson, 1907).

Condados de Campbell/Pittsylvania

Varias minas están dispersas en un cinturón de 30 millas de largo a través de los condados de Campbell, Bedford oriental y Pittsylvania, donde la barita se había extraído en el residuo desde al menos la década de 1870(Watson 1907; Edmundson, 1938). La barita aquí se asocia con el mármol y se puede identificar superficialmente por una arcilla residual distintiva de color rojo, hierro y manganeso rica en hierro (Edmundson, 1938).

Condado de Bedford

La barita se extrajo por primera vez en el condado de Bedford en 1866, pero los resultados fueron menores y la minería probablemente duró solo unos pocos años (Edmundson, 1938). Dos minas se encuentran justo al oeste de la ciudad de Bedford, las minas Saxton y McMillan. Se utilizaron cortes poco profundos y zanjas de cientos de pies de largo y hasta 40 pies de profundidad para la prospección de barita. También se excavaron pozos verticales. Durante su operación original, se extrajo una pequeña cantidad de barita y se envió para su uso. Las minas reabrieron brevemente en 1906, cuando se descubrió una veta de barita de 30 pulgadas de ancho en el lecho rocoso.

Condado de Botetourt

Una de las primeras operaciones mineras de barita en Virginia ocurrió en el condado de Botetourt. En 1850, se excavaron varios pozos de prospección, un corte abierto y un pozo (más tarde llamado la mina Williamson) en el residuo de piedra caliza de Conococheague, justo al norte de Fincastle. Se exploraron varios otros sitios y se extrajeron pequeñas cantidades de barita hasta que cesaron las operaciones mineras en 1906. Las operaciones comenzaron de nuevo en 1934, cuando la prospección condujo al descubrimiento de depósitos adicionales de barita cerca de Fincastle. Durante los últimos años de producción (1935-1936) en esta área, se reporta que se extrajeron entre 7y9 mil toneladas de barita de cuatro depósitos. Aunque las operaciones eran comerciales, estos depósitos eran relativamente pequeños en tamaño y los exámenes de campo indicaron que la mayor parte de la barita residual y de reemplazo había sido extraída por 1936.

Condados de Russell/Tazewell y Smyth

La minería de barita en el suroeste de Virginia comenzó alrededor de 1875 y se convirtió en una fuente comercial por 1880. Hay dos áreas mineras principales, una en los condados de Russell y Tazewell y otra en el condado de Smyth (Watson, 1907). En ambas áreas, la barita se presenta con limonita, calcita, siderita y ocasionalmente fluorita como reemplazos estratificados en piedra caliza y dolostona de la Formación Beekmantown del Ordovícico. También se pueden encontrar nódulos sueltos de barita en el residuo.

Una fuente primaria de barita en Virginia fue el cinturón de rocas de Beekmantown que sigue el río Clinch en los condados de Russell y Tazewell. Este tramo de carbonatos de 35 millas es la ubicación de muchas minas y prospectos que produjeron mineral de barita entre 1880 y 1908. Se construyeron varios molinos a lo largo de este cinturón y se trituró la barita para su envío.

Las minas Leonard, Hubbard y Counts eran las mayores productoras de barita en el condado de Russell. La mina Leonard operaba entre 1902 y 1905 y tenía un corte abierto en la dolomita de Beekmantown, donde la barita estaba presente en las vetas de una zona de fractura. También se extrajo una cantidad significativa de barita de las fracturas del lecho rocoso en un corte de 400 pies de largo en la mina Counts. La barita se extrajo del lecho rocoso en varias zanjas y en un pozo en la mina Hubbard.

En el condado de Tazewell, la barita se eliminó de las vetas del lecho rocoso, así como del residuo. Las minas Hopkins, Earl y Ringstaff fueron las mayores productoras de este condado. Se construyeron extensos pozos mineros (que alcanzan una profundidad de 50 pies) y túneles de conexión a través de la dolomita de Beekmantown en la mina Hopkins, donde se extrajeron 234 toneladas de barita durante un período de seis meses en 1904. La mina Earl es un tajo abierto de 250 pies de largo y 20 pies de profundidad. Los dos cortes de la mina Ringstaff fueron uno de los mayores productores de residuo de barita en esta área.

En el condado de Smyth, los depósitos de barita se pueden encontrar dentro de un radio de 3 millas de la ciudad de Marion, y pueden reflejar la localización a lo largo de las fracturas asociadas con el domo de Marion levantado (Cooper, 1936; Edmundson, 1938). La minería comenzó aquí en 1875 y continuó hasta 1906. La mina H. P. Copenhaver fue un importante productor de barita de alta ley que se eliminó del residuo en tajos abiertos.

Aunque Virginia fue históricamente una fuente importante de barita, la mayoría de las minas han agotado sus depósitos de barita. Investigando la posibilidad de depósitos de barita no descubiertos en el valle y la cresta, Nuelle y Shelton (1986) informaron que los nódulos de barita que se encuentran comúnmente dentro de las rocas de la era Devónica, incluyendo el esquisto de Needmore, las formaciones de esquisto Marcellus-Millboro y la piedra caliza de Tully contienen azufre isotópicamente pesado (enriquecido en ³⁴S) que puede ser una indicación de removilización de una roca fuente de barita incipiente. Los investigadores sugirieron que una exploración más profunda de estas rocas devónicas podría revelar lechos de barita de posible valor económico que se depositaron en cuencas restringidas durante las etapas iniciales de la deformación acadia.