Ejemplos de depósitos típicos

(1) Antecedentes geológicos de la mineralización

El área minera de Weipa está ubicada en la costa oeste de la península del Cabo York, Queensland, Australia, a 12 de latitud sur, 160 km al sur. la costa oeste y 40 km de ancho. La zona tiene un clima monzónico tropical, con una temperatura media anual de 365.438±0°C, una precipitación anual de aproximadamente 65.438±0,600 mm y el suelo está cubierto de densas plantas de bosque tropical.

El cinturón plegado de Tasmania del Paleozoico, centrado en la envoltura de Cohen, se encuentra en la parte oriental de la península del Cabo York. Su núcleo son rocas metamórficas mesoproterozoicas rodeadas de rocas volcánicas y sedimentarias paleozoicas, y al oeste forma parte de la cuenca mesozoica de Carpentaria, que luego pasó a formar parte de la cuenca de Karumba.

La lutita y la arcilla del Jurásico tienen unos 250 m de espesor sobre el lecho de roca metamórfica o granito de la zona. La parte superior es el grupo Luolingdang de facies costeras, facies marinas poco profundas y facies delta formadas en el Cretácico Inferior. , 600 m de espesor, compuesto por múltiples ciclos sedimentarios continuos de lutitas, areniscas y areniscas gruesas. Los sedimentos en el área de Wepa evolucionaron principalmente del anillo interior de Cohen. La parte oriental del área de Weipa es la extensa llanura de Meruna, que está entre 10 y 100 m más baja que la plataforma de Weipa y consiste en la parte inferior del Grupo Luolingdang. La laterita ferruginosa se desarrolla en las tierras altas interfluvadas de la llanura de Mailuna y se origina en las margas del Grupo Luolingdang. Después de la transgresión del Neógeno, se depositaron limolitas, areniscas y algunos conglomerados en la cuenca de Kalongba. Estos sedimentos se superponen a los sedimentos del Grupo Lowlingdown en el suroeste de la Península del Cabo York. Las zonas costeras y de menor elevación del área de Weipa están cubiertas de arena suelta y arena limosa.

(2) Características geológicas del depósito

La mina de bauxita de Weipa está situada en la costa oeste de la península del Cabo York, a 11 00' ~ 14 30' de latitud sur y 141 30 '~ 142 00' de longitud este. La zona minera está a 2 ~ 150 m sobre el nivel del mar y algunas zonas son pantanos. La superficie de bauxita en esta zona es de unos 2.500 km2, extendiéndose 350 km de norte a sur.

El perfil de laterita bien desarrollado del depósito de Weipa (Bardossy et al., 1990) es:

Capa de suelo: espesor 0 ~ 2 m, espesor promedio 0,6 m, generalmente de color marrón a arena gris Suelo franco texturizado con muchas patatas de aluminio.

Cáscara dura: menor, 0,3 m de espesor, que muestra la apariencia de que la capa de bauxita subyacente ha sido transformada y cementada.

Capa de bauxita: principal capa portadora de minerales. De color marrón rojizo a marrón amarillento claro, la veta de carbón es suave, está ligeramente cementada y la capa de cobertura es delgada (< < 1 m), con un espesor de 1 a 10 m y un espesor promedio de 3,5 m. La parte superior son nódulos gruesos. de gibbsita, que contiene 10 ~ 30 caolinita, y la parte inferior es una capa de gibbsita suave en forma de frijol con un diámetro de 4 ~ 6 mm (máximo 10 mm). Los frijoles son esferas duras y concéntricas con cáscaras de diferentes colores. También hay partículas estacionales parcialmente disueltas en el centro de algunos frijoles. También existen granos compuestos de frijol, que pueden alcanzar los 6 cm de diámetro y están compuestos por varios granos sueltos de frijol de tamaño normal y algunas partículas del tamaño de granos de arena o arcilla, envueltos en una cáscara compuesta de cáscaras concéntricas de diferentes tonalidades de color. La estructura suelta de pisolita es una característica distintiva de la bauxita de Weipa.

Capa de saprolita: 10~30m ~ 30m de espesor. Se compone de caolines de color blanco a marrón claro y rosado, arcillas arenosas y sedimentos residuales con conglomerados feldespáticos. El espesor de la arcilla arenosa es de 1 a 5 m; el espesor del caolín es de 2 a 8 m y contiene entre 80 y 90 % de caolinita y entre 5 y 20 % de caolinita.

Roca madre: el lecho rocoso de la península del Cabo York es roca metamórfica y granito, cubierto por arenisca arcosa del Terciario y arcilla arcillosa arenosa.

(3) Características del mineral

El principal mineral del depósito de Weipa es la gibbsita, seguida por el mineral de boehmita, corindón, ilmenita, magnetita y hematita, limonita y goethita. Los minerales de ganga son principalmente caolinita y caolinita. El contenido promedio del mineral es 352~58 Al2O3, 25 SiO2, 37 Fe2O3 y 22~3 TiO2. El yacimiento de Weipa no sólo tiene un alto contenido de bauxita, sino también de caolín y boehmita.

El caolín se presenta en forma de grumos blancos y existe en la capa de saprolita en forma de lentes, las lentes se extienden hacia el suroeste, miden de 2 a 3 km de largo, 300 m de ancho y tienen un espesor promedio de 300 m. 4,5 m El componente principal del caolín es SiO251 .6, Al2O3 333.05, TiO21.36, Fe2O31.57, K2O0.18, otros componentes son inferiores a 0,05. Los recursos actuales probados y potenciales de caolín son 17,3Mt, lo que tiene un alto valor industrial.

El contenido de boehmita generalmente está relacionado con el espesor de la capa de pisolita (o capa de bauxita). Por ejemplo, una capa de pisolita de 2 m de espesor contiene un 25% de boehmita, mientras que una capa de pisolita más gruesa contiene menos del 5% de boehmita. El mayor contenido de boehmita en el depósito de Weipa está relacionado con condiciones de lixiviación del agua atmosférica más simples.

(4) Era de la mineralización

La investigación paleoclimática muestra que después del levantamiento regional en el Cretácico Inferior, la lateritización comenzó a desarrollarse en el área de Weipa y la mineralización de bauxita comenzó en el Paleoceno, continuando hasta el Eoceno y Oligoceno. Es posible que la mineralización haya terminado a principios del Mioceno porque el clima de la región se ha vuelto más seco desde el Mioceno y ya no es propicio para la formación de bauxita.

Origen de los depósitos minerales

Las propiedades de la roca madre son la clave para la formación de la bauxita: la porosidad y buena permeabilidad al agua de la roca madre, su tasa de erosión extremadamente baja y su larga duración. -Las condiciones climáticas favorables a largo plazo son el factor principal en la formación de bauxita. Grubb (1971) analizó los minerales pesados ​​(como el circón) en la bauxita de Weipa y encontró que los minerales pesados ​​en la bauxita eran similares a las rocas sedimentarias erosionadas subyacentes, y creyó que la bauxita podría provenir de la roca madre de feldespato. Evans (1965) señaló que la presencia de feldespato es una característica importante de la composición de la roca madre. Los estudios geológicos realizados en toda el área indican que la intensidad de la mineralización de laterita y bauxita se debilita en el este y sureste lejos de la costa, e incluso produce arenisca feldespática fresca en el sureste, lo que indica que las condiciones climáticas tienen un impacto importante en la mineralización de laterita de Weipa. .

La formación de la bauxita de Weipa pasó principalmente por dos etapas: la etapa terrestre, el cuasi aplanamiento del continente y la roca madre de feldespato que contiene aluminio erosionada para formar residuos de laterita ricos en aluminio y calcio. o bauxita, minerales arcillosos y bauxita laterita de minerales de óxido de hierro, en la etapa de enriquecimiento supergénico, con el levantamiento de la corteza terrestre, la mayor parte de la sílice de los minerales arcillosos se disuelve en Si(OH)4 por las aguas subterráneas y superficiales, en parte; del gel de sílice y la mayor parte del gel de hidróxido de aluminio forman minerales arcillosos, que enriquecen el aluminio y transforman gradualmente la capa de bauxita original en una capa de bauxita industrial.

En términos generales, en las zonas tropicales, el entorno monzónico favorece la mineralización de bauxita y el alcance de la laterita es limitado. En la meseta, las partes restantes de la plataforma o isla, la roca madre ha sido continuamente erosionada y lixiviada por el agua atmosférica durante mucho tiempo, formando laterita y bauxita que contiene bauxita. Por otro lado, un entorno relativamente estático y un sistema de drenaje subterráneo relativamente libre favorecen la mineralización. Una de las características más básicas del depósito de Weipa es la falta de estructuras de modificación del agua de mar causadas por cambios en las condiciones físicas o químicas, lo que indica que el depósito se formó principalmente en un entorno tectónico relativamente tranquilo.

(6) Historia de la exploración

La bauxita Wepa fue descubierta por Evans en 1955. En 1965, China Shangke realizó una exploración sistemática del depósito de Weipa. El diseño de exploración se basa en una cuadrícula de 152m×152m para perforación, y las reservas se controlan en una cuadrícula de 38m×38m. Los recursos de bauxita eran inicialmente de 500 Mt, de Al2O3 de 53~56 y de SiO de 24,5. En 1985, la producción anual de la mina fue de 11,8 Mt y el mineral seco de bauxita después del lavado fue de 7,3 Mt, con leyes promedio de Al2O355 y SiO25. Desde el inicio de la minería hasta finales de 1985, se extrajeron un total de 223 Mt de bauxita. Rio Tinto volvió a explorar el depósito en 2002 y obtuvo aproximadamente 3.600 Mt de recursos de bauxita, con una ley de Al2O3 de 55 y un contenido de SiO2 de 5 a 5,5 (Informe anual de Rio Tinto 2002). Las reservas probadas y previstas de bauxita en 2006 fueron 265.438 065.438 04 tm, de las cuales la ley de Al2O3 fue 565.438 0 (Informe Anual de Rio Tinto 2006). La propiedad del depósito Wepa ahora es propiedad de Rio Tinto.

En segundo lugar, la bauxita de Sangaredi

(1) Características geológicas

El depósito de Sangaredi está situado en el oeste de Guinea, cerca del río Kogon. El depósito fue descubierto a principios del siglo XX, con reservas preliminares probadas de más de 200 millones de toneladas y una ley promedio de Al2O3 de 59. La minería comenzó en 1973. La plataforma en la zona minera se encuentra entre 200 y 240 m sobre el nivel del mar. El borde de la plataforma está compuesto por pendientes pronunciadas sin acantilados verticales. El área de 4 km2 dentro del área minera está cubierta por una capa continua de bauxita, de forma medianamente irregular, que se extiende hacia el sur y el oeste (Figura 13-5).

El depósito de Sangaredi tiene un perfil de bauxita obvio (Figura 13-6), que está compuesto casi en su totalidad por bauxita redepositada in situ.

(1) Capa de suelo: hasta 1m de espesor, mezclada con humus y gravas de bauxita-laterita.

(2) Cáscara dura: generalmente no existe, sólo se encuentra algo de laterita de hierro en el borde de la plataforma.

(3) La unidad de redeposición superior: unos 20 m de espesor, rosa, amarillo, gris, compuesta principalmente por conglomerado de guijarros de bauxita cementada, conglomerado arenoso y brecha de bauxita alternativamente, también conocida como bauxita triturada. Comúnmente se desarrollan capas intermedias de bauxita detrítica. Se desarrollan estructuras coloidales y estructuras oolíticas, distribuidas principalmente en el fondo, con un espesor de 2 a 3 m, y las litofacies cambian gradualmente a conglomerado de bauxita. La bauxita es porosa y vesicular, dura y estratificada, con interfaces de contacto con evidentes discordancias en las partes media y superior del depósito.

(4) Unidad de redeposición intermedia: espesor 25 ~ 30 m, el color es rosa, morado y gris. Se compone principalmente de conglomerado de bauxita dura con finas capas de bauxita clástica arenosa. Las litofacies del fondo pasan gradualmente a bauxita en forma de frijol y bauxita criptocristalina. La bauxita en forma de frijol se deriva principalmente del conglomerado de bauxita, que es un cambio gradual después de la redeposición de la bauxita.

(5) Unidad de redeposición inferior: 5 ~ 10 m de espesor, de color marrón claro a rosado, compuesta de conglomerado de bauxita no consolidado en la parte sur del depósito, roca clástica compleja, en parte compuesta de esquisto paleozoico que evolucionó a partir de granulita. Este conglomerado se distingue de la unidad suprayacente por su alto contenido de TiO2 (7 ~ 14). La empresa también produce bauxita coloidal, bauxita criptocristalina, bauxita oolítica y bauxita en forma de grano. La mayoría de estos minerales se forman mediante alteración in situ de bauxita detrítica. La unidad de redeposición inferior tiene una relación de contacto muy obvia con la bauxita residual subyacente y localmente hay una fina costra de hierro.

Figura 13-5 Mapa geológico del depósito de bauxita de Sangareddy

Figura 13-6 Vista en sección de las principales unidades del depósito de bauxita de Sangareddy

(6) Capa de bauxita in situ: 2 ~ 3 m de espesor, de color rojo pardusco, dura, con estructura residual de la roca madre subyacente.

(7) Capa de saprolita: 10~20m ~ 20m de espesor, rosa-púrpura, estructura residual de la roca madre, porosa y el componente principal es caolinita.

(8) Roca madre: La roca madre es lutita y limolita del Devónico, de color gris, con lecho evidente y que contiene parcialmente fósiles.

(2) Composición química

La composición química del mineral del depósito Sangareddy se caracteriza por un alto contenido de aluminio y un bajo contenido de hierro. Al2O340~80, SiO20.1~30, Fe2O30.8~33, TiO21.5~14. El mineral es gibbsita, seguida de minerales de goethita, hematita, caolinita y titanio.

(3) Edad de mineralización

La edad de formación de algunos minerales residuales en el tramo oscila entre el Cretácico Superior y el Eoceno. La erosión y redeposición de minerales detríticos de bauxita probablemente ocurrieron poco después de las primeras etapas de formación de bauxita. Durante el Paleógeno y el Neógeno, continuó la mineralización de bauxita en unidades redepositadas. Las condiciones climáticas actuales parecen favorables para la continuación de este proceso de mineralización tras el período interglaciar del Pleistoceno.

Modelo genético

Una investigación exhaustiva muestra que la capa de sapropel y la capa de bauxita en la parte inferior del depósito son verdaderos perfiles de meteorización de laterita in situ. En las partes central y oriental del depósito, las capas de bauxita han sido erosionadas, dejando algunas capas de saprolita. El material clástico transportado se acumula en la superficie de erosión recién formada y en la superficie de erosión de descenso de la falla, y luego sufre una nueva erosión. Todo el material sedimentario evolucionó a partir de perfiles de meteorización de lateritas cercanos. La mineralización de bauxita entra en una nueva etapa después de la acumulación de minerales detríticos, lo que resulta en una mineralización general de bauxita de las unidades redepositadas en el depósito.

El carácter clástico de estas unidades y su alta permeabilidad aseguraron condiciones de lixiviación y drenaje particularmente favorables en el bloque Sangaredi después del levantamiento final. Este proceso va acompañado de una redistribución local del óxido de aluminio en la bauxita.

(5) Historia de la exploración

En la década de 1920, los geólogos franceses ya habían realizado un estudio general del depósito. Desde 1948, la SBM (Société des Bauxités du Midi) ha instalado una red de 300 m x 300 m para perforar y verificar los yacimientos y ha obtenido más de 1,8 millones de toneladas de bauxita de alta ley. En 1963, CBG Se fundó la empresa conjunta y Se llevaron a cabo más trabajos de perforación en el depósito, con 143 pozos de perforación diseñados. Después de eso, se llevó a cabo una gran cantidad de trabajo de perforación y la densidad de perforación alcanzó 150 mx 150 m. En 1973, el yacimiento fue minado oficialmente. En la primera etapa se obtuvieron algunos de los minerales de mejor calidad del mundo: alrededor del 60% de Al2O3, 60% de SiO2, 32~4% de Fe2O3 y 23~5% de TiO. En la segunda etapa, la ley del mineral fue bastante desigual, especialmente las lentes de arcilla caolinita, lo que provocó grandes dificultades en la extracción. Parte de la bauxita es muy dura y pegajosa, lo que dificulta la extracción. En 1985, SOGEREM llevó a cabo una evaluación detallada de diferentes leyes de mineral y sin capas intermedias de mineral. En 1986, las leyes promedio de los minerales eran Al2O360, SiO21, Fe2O34 y TiO23.5. Actualmente, el depósito es propiedad de Guinea Bauxite Company y Alcoa Mining Company de Estados Unidos.

Tres. Bauxita Los Piciquas

El depósito Los Piciquas está ubicado en el oeste de Bolivia, Venezuela, a unos 500 kilómetros al sur de Caracas. Este es el único depósito de bauxita que se explota actualmente en Venezuela y una de las famosas zonas productoras de bauxita de América del Sur. El mineral de bauxita de Los Piciquas se caracteriza por una alta ley (contenido de Al2O3 de 50) y los yacimientos actualmente explotados representan sólo una pequeña parte de los recursos totales.

(1) Antecedentes geológicos

Los Piciquas está ubicado en el borde noroeste del Macizo de Guyana (Figura 13-7a), a 6° 22′ de latitud norte y 66° 52′ longitud oeste. El basamento es el basamento de granito de pórfido del Paraguay mesoproterozoico (Fig. 13-7b). El área del lecho rocoso es de más de 30.000 kilómetros cuadrados, y la parte central está cubierta por cuarcita, arenisca y lutita de la Formación Roraima Mesoproterozoica. La parte norte del granito es la Sierra de Platthana, cuya altura suele superar los 1000 metros (Plano de Planificación de Calama), y la parte más al norte son las Pichikuas de la Serranía de Luz. La parte plana es el plano de plantación de Nurija, con una altitud de 600 a 700 metros. El plano de plantación de Nurija representa el último evento de erosión fuerte del bloque Guyana desde el Cretácico Tardío hasta el Paleógeno (McConnell, 1968). Soler y Lasaga (2000) limitaron la edad de formación del plano de plantación de Nurija a 35 Ma, y utilizaron esta como límite de tiempo para la formación de bauxita en el área de Los Piciquas.

Figura 13-7 Mapa de ubicación del depósito de Los Piciquas (A) y mapa geológico regional (B)

El granito paraguayo se considera la roca madre de la meteorización de Los Piciquas (Bardossye et al. ., 1990) capa. Sus principales minerales son afrodisíacos, microclina, albita, biotita rica en hierro y hornblenda, y sus minerales auxiliares son apatita, esfena, ilmenita, hematita y circón. Los depósitos de bauxita se forman directamente sobre el granito paraguayo.

Geología de los yacimientos minerales

Una fuerte meteorización provocará la formación de corteza secundaria en amplias zonas de granito paraguayo. Sin embargo, todavía se puede ver algo de roca madre fresca en algunos lugares. La parte fuertemente erosionada tiene un buen perfil de suelo rojo, que de arriba a abajo es capa de suelo, capa endurecida, capa de bauxita, zona de transición, capa de saprolita y roca madre;

(1) Capa de suelo: delgada , de menos de 1 m de espesor, compuesto por concreciones redondas sueltas de bauxita (piedras pseudoguias) y plantas.

(2) Capa endurecida: 0,3 ~ 1,5m de espesor.

Duro, la parte principal es de color rojo claro a marrón amarillento claro, con estructura de panal, poros grandes e irregulares, el cuerpo principal está envuelto por nódulos masivos subredondos, de color marrón rojizo a rosado; La meseta desarrolla cuarcita, arenisca y lutita de la Formación Luolingma mesoproterozoica. Hay una gran cantidad de clastos de bauxita redondos o subrundos a lo largo del borde de la plataforma, con signos de redondeo mecánico.

(3) Capa de bauxita: espesor medio 7,6m, espesor máximo 15m. Duro, grumoso, terroso, de color marrón ligeramente rojizo, con diferentes tonalidades de marrón oscuro o amarillo claro. Esta capa está compuesta enteramente de gibbsita y se puede dividir en cuatro capas distintas de arriba a abajo (Figura 13-8): capas alternas de bauxita solidificada dura y quebradiza; aluminio en forma de frijol que contiene nódulos no consolidados; bauxita esponjosa, mineral terrestre parcialmente cementado; pisolita y bauxita alveolar con estructura similar a un frijol.

(4) Zona de transición: 0 ~ 2 m de espesor, el contenido de caolinita y caolinita aumenta gradualmente y el contenido de gibbsita disminuye gradualmente.

(5) Capa de saprolita: hasta 40 metros de espesor, terrosa, con manchas de color amarillo claro, marrón y rosa. Se compone de arcilla caolinita, más caolín, escamas de mica y algo de óxido de hierro. Después de pasar por la zona de transición de "roca erosionada" de 2 m de espesor, gradualmente se convierte en roca madre.

(6) Roca madre: granito de Paraguay de pórfido anular, con contenidos variables en biotita y hornblenda.

(3) Modelo genético

Los Piciquas es una bauxita típica de tipo laterita, formada sobre la corteza erosionada del granito paraguayo subyacente. La alternancia o recurrencia de varias estructuras de bauxita en los perfiles de meteorización indica la ocurrencia de mineralización de bauxita y destrucción mecánica, seguida del transporte a corta distancia de productos de meteorización a terrenos bajos. La microestructura, la cronología redondeada y los agregados de diáspora indican que no fue de origen simple in situ sino que sufrió meteorización, transporte mecánico y redeposición.

Las fisuras comúnmente desarrolladas en el granito del Paraguay controlan la filtración de agua atmosférica. El granito está sujeto a una fuerte erosión y los minerales son transportados a distancias cortas en forma de partículas y soluciones a los cañones planificados. La bauxita provoca desilicación e hidratación, Al2O3 y Fe2O3 se enriquecen en el suelo residual, mientras que el SiO2, los metales alcalinos y alcalinotérreos se lixivian completamente. Las capas de bauxita con estructuras alternas son el producto de este proceso cíclico repetitivo. Como resultado, el terreno original entre los ríos no pudo protegerse con la cubierta de bauxita original para resistir la erosión y la descomposición del granito. La erosión fluvial puede formar nuevos sistemas hídricos en áreas desprotegidas todavía ocupadas por arroyos y ríos, lo que indica que la mineralización de bauxita aún está en curso.

(4) Historia de la exploración

La exploración de bauxita en Los Piciquas comenzó en 1974. El estudio de viabilidad del área fue realizado por la Swedish Aluminium Company de 1976 a 1979, y las reservas de mineral se determinaron inicialmente. probado Es 168Mt, Al2O3 349, SiO2 10.2 En 1984, Menéndez y Salmonro (1984) reestimaron las reservas de mineral basándose en una rejilla de perforación de 100m×100m, alcanzando 5,8 mil millones de toneladas. La explotación minera del depósito Los Piciquas comenzó en 1987, con una producción anual de bauxita superior a las 5 toneladas entre 1987 y 1994. En 1998, se determinó que la ley de corte del mineral (Al2O3) era 44 y el mineral extraído alcanzó 5,2 tm. Actualmente, el depósito es propiedad de Venezuela and Guyana Limited (CVG).

Figura 13-8 Perfil de laterita de bauxita Los pici kuas

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