En los yacimientos de lateritas niquelíferas, el Ni y Co pueden ser incorporados en óxidos e hidróxido s de Mn, donde han precipitados mediante reacciones redox (Elias et al., 1981). Además de asbolanas (ricas en Ni y ricas en Co), otros minerales que contienen Co son heterogenita y litioforita (Chukhrov et al., 1 983; Manceau et al., 1987; Llorca y Monchoux, 1991)

Galí Medina, Salvador, 1949-

Labrador, M.

Melgarejo i Draper, Joan-Carles

Muñoz Gomez, N.

Proenza Fernández, Joaquín Antonio

Rodriguez Vega, A.

Rojas Purón, Arturo

Tauler i Ferré, Esperança

Diposit Digital de la Universitat de Barcelona

MACLA 6 XXVI REUN iÓN (SEM)  / XX REUN iÓN (SEA) - 2006 MINERALES DE Mn-Co-Ni EN LAS LATERITAS DE CUBA ORIENTAL: RESULTADOS PRELIMINARES M. LABRADOR (1), J .A.  PRO ENZA (1), S. GALÍ (1), J .c .  MELGAREjO (1), E. TAULER (1), A. ROjAS-PURÓN (2), N. MUÑOZ-GÓMEZ (2) y A. RODRÍGUEZ-VEGA (2) (1) Departament de Cristal . lografia, Mineralogia i Diposits Minerals, Universitat de Barcelona, Martí i Franques, s/n, 08028, Barcelona (2) Instituto Superior Minero Metalúrgico de Moa, Holguín, Cuba INTRODUCCIÓN En los  yacimientos de lateritas niquelíferas, el Ni y Co pueden ser incorporados en óxidos e hidróxido s de Mn, d o n d e  han p r e c i p i t a d o s  m e d i ante r e a c ciones  redox (Elias et a l . ,  1 9 8 1 ) .  Además de asbolanas (ricas en Ni y ricas en Co), otros minerales que contienen Co son heterogenita y litioforita (Chukhrov et  al . ,  1 983;  Manceau et  al . ,  1987; Llorca y Monchoux, 1 9 9 1 ) .  En ge­neral, en estos yacimientos lateríticos todos los mate­riales negros ricos en Mn, Co y Ni, mayoritariamente amorfos o de muy baja  cristalinidad, han sido denomi­nados « asbolanas» .  Estos productos negros constitu­yen excelentes guías de la mineralización. Sin embar­go, en la mayoría de los yacimientos lateríticos (con la excepción de los de Nueva Caledonia) no se han reali­zados estudios detallados con el fin de determinar la naturaleza de estas fases de Mn ricas en Co y Ni .  En este trabaj o  presentamos los resultados  preliminares de un estudio mineralógico sobre las mineralizaciones de Co, asociadas con hidróxidos de Mn, en las late ritas niquelíferas de Cuba Oriental. LATERITAS DE NI-CO DE CUBA ORIENTAL S o b r e  l a s  p e r i d o ti t a s  s e rpent iniz a d a s  de la faj a of io lít i c a  M ayarí -B a r a c o a  (Proenza  e t  a l . ,  1 9 9 9 )  se  desarrollan extensas áreas  de cortezas lateríticas  de  Fe -Ni -Co que  dan lugar  a world-class depos i ts . Estos  depósitos,  de acuerdo a la  c lasifi cación mineralógi ca  de Brand et  a l .  ( 1 998) ,  son depósitos  de óxidos .  Se­gún Gleeson et a l .  (200 1 ), e l  ej emplo mejor  conocido a nivel  mundial  de depósitos de later i tas  de Ni t ipo ó x i d o s  es  e l  d e  M o a  ( M o a  B a y  e n  l i t e r a t u r a  anglo sajona) . La  potencia promedio de  l a  corteza de intemperismo lateríti ca  es  de unos 10  metros,  aun­que puede alcanzar los  50 metr o s .  A grandes rasgos  y de una f o r m a  muy s i m p l i f i c a d a , e n  el  p e r f i l  laterítico de  l o s  depósitos de Cuba oriental se pue­den reconocer los  mismos horizontes que se  han des­cr i to  en otros  depósi tos  d e  la ter i tas  de  Ni a nivel  mundial  (Brand et a l . ,  1 998 ;  Gleeson et  a l . ,  200 1 ) .  El  p erf i l  l a ter í t i co  esta cons titui d o  por 4 hor izontes  principales,  de  abaj o  hac ia  arriba en e l  corte (Figura,  1 ) :  ( i )  per idotitas serpentiniza das,  ( i i )  saprolita, ( i i i )  l imonita,  ( iv)  ferricreta .  Las zonas  enriquec idas  en Co son el  resultado de la  concentración supergénica,  ya  que este elemento sólo se encuentra como trazas  en los  s i l icatos y óxidos  de las  rocas  ultramáficas no laterizadas .  Los mayores conteni dos  de Co en el cor­te later í t ico  se  local izan predominantemente en la zona de transición entre el  horizonte saprolítico y el  limonític o .  Las  zonas r icas  en Co presentan un color negro con tonalidades  azuladas,  y la  mineralización se presenta como un revestimiento pelicular de los  componentes saprol í t ico y/o limonítico, o como con­creciones en diaclasas  (Figura 1 ) .  MUESTRAS Y METODOL O GÍA En este trabaj o  se estudiaron muestras de un corte laterítico ubicado a unos 5 km de la  ciudad de Moa, donde aflora el horizonte negro rico en Co (Figura 1 ) .  Así como muestras d e  u n  frente de explotación del ya­cimiento Punta Gorda, especialmente de la  zona de transición entre la saprofita y la limonita .  To d a s  las mues t ras  fueron anal iz a d a s  m e d i ante  difracción de rayos X (DRX) .  Para  ello se ha efectuado una separación mediante líquidos densos así como una posterior separación magnética de las fracciones resul­tantes .  La separación por densidades se ha realizado con ioduro de metileno (1M)) y bromoformo (BF) . El  ioduro de metileno ( 8=3 .32 g/cm3) permite separar los óxidos y hidróxidos de los filosilicatos mientras que el bromoformo ( 8=2 . 90 g/cm3) es  indicado para separar las fases silicatadas más ligeras .  L a  separación se ha efectuado sobre una fracción de la  muestra de tamaño entre 90 y 200 ).lm . La muestra se ha triturado manual­mente en un mortero de ágata hasta conseguir un ta­maño de grano inferior a 200 ).lm para la totalidad de la muestra .  Se ha realizado de forma gradual a fin de re­ducir al máximo la fracción inferior a 90 ).lm. De las di­ferentes fracciones obtenidas se ha realizado DRX so­bre cuatro de ellas :  ( i)  fracción magnética de la frac­ción pesada obtenida a partir de 1M (IPM);  ( i i )  fracción no magnética de  la misma fracción pesada  anterior (IPNM); ( i i i )  fracción no magnética de la fracción lige­ra oBtenida a partir de 1M (ILNM) Y (iv) fracción no m a gn é t i c a  de la fr a c c i ó n  l i g e r a  obteni d a  c o n  B F  ( B L N M ) . L o s  e s p e c t r o s  s e  h a n  m e d i d o  en  u n  di fractómetro  Siemens D-500  e n  geometr ía  Bragg­Brentano 8/28  (radio = 2 15 . 5  mm)  con radiación Ka de Cu A = 1 .541 8  Á Y monocromador secundario de grafi­to .  Se han utilizado rendij as de divergencia y receptora de 1 º  y 0 . 1 5º respectivamente . El  rango de medida ha sido de 4 a 80 º de 28 con un paso de 0 . 03 º de 28 y MACLA 6 Página 281 MACLA 6 XXVI REUN iÓN (SE M)  / XX REUN iÓN (SEA) - 2006 Ferricreta superior Laterita inferíor "zona de transic ión" Saprol ita Peridotita Figura 1 :  Corte esquemático del perfil laterítico con la localización aproxima­da de las muestras estudiadas . Detalle del afloramiento de la mineralización de hidróxidos de Mn ricos en Ni y Ca. tiempo de registro de 18 segundos por paso .  La identi­ficación se ha realizado mediante el s oftware Difract (Bruker) . Además, se realizaron láminas y probetas pulidas, las cuales se estudiaron mediante microscopía óptica y l . asb 1 \  l it j " " 0, ! .... v \;t lit esm lit asb l it rmt rmt asb lit lit ast: r l it SEM-EDS . Finalmente la composición química de las diferentes fases minerales se ha determinado mediante una microsonda electrónica SX-50 en los Serveis Cientí­fico-Tecnics de la Universitat de B arcelona. lit lit lit cli mht rmt rmt rmt IPM lit cli ILNM .-------5 1 0  1 5  20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 MACLA °29 Figura 2: Diagramas de DRX de las muestras IPM, IPNM, ILNM Y BLNM. Se indican las fases identificadas : asbolana (asb), litioforita (lit), magnetita (mgt), maghemita (mht), hematites (hem), goethita (goe), esmectita de Ni (esm), clinocloro (cli), lizardita (liz) . 6 Página 282 MACLA RESULTAD OS DE DRX En la Figura 2 se presentan los diagramas de DRX de las muestras analizadas las cuales se comentan a conti­nuación. En la fracción pesada magnética se ha identi­ficado maghemita y magnetita .  Se observan picos co­r r e s p o n d i e n t e s  a hemat i t e s ,  t a m b i é n  i n d i c i o s  d e  asbolana y litioforita así como d e  goethita (no indicada en la Figura 2 ) .  En la fracción pesada no magnética la fase dominante es la litioforita, si bien se puede seña­lar también la presencia de asbolana, así como indicios de willemseita. Por otra parte, en la fracción ligera no m a g n é t i c a  se i d e n t i f i c a  l i t i o f o r i t a  y u n a  c l o r i t a  magnésica  que bien podría s e r  clinocloro c o n  cierto contenido en Ni.  Finalmente, en la  fracción más ligera no magnética se ha identificado esmectita y lizardita como fases nuevas no observadas en las muestras ante­r iores ,  a d e m á s  de l i t iofori ta ,  c l inoc loro ,  g o e thita ,  maghemita y willemseita. Los patrones de maghemita y magnetita presentan un buen ajuste en las muestras analizadas, no ocurre así con el  resto de fases ya que su composición es variable y no coincidente con las de las fichas JCPDS .  Por lo que respecta a la litioforita, los resultados  de la  micro sonda indican la presencia de una litioforita alumínica con Mn y Ni mientras  que la DRX ajusta una litioforita con Al y Li (no característica de ambientes lateríticos ) .  Es  por ello que si bien las in­tensidades de la ficha JCPDS presentan un buen ajuste, la posición de los picos se encuentra algo desplazada .  La problemática de la asbolana es  diferente ya que esta fase se  caracteriza por una pobre cristalinidad que se manifiesta por picos de DRX escasos y poco definidos .  QUÍMICA MINERAL La litioforita (Figura 3A) presenta altos contenidos de Co (entre 5 .32 y 12 . 82 % en peso) ,  y de Ni (4 .77  Y 8 . 68  % en peso) . Los  contenidos de Mn02 varía entre 37. 1 5  y 52 .58  % en peso, y los de Alz03 entre 1 4 . 8 6  y A Mn Al  • L itiofori ta ( Iatenta de uba Oriental ) 6 XXVI R EUN iÓN (SEM)  / XX REUN iÓN (SEA) - 2006 Figura 3 :  Imágenes de electrones retrodispersado de litioforita (A), y fases de Mn-Ni-Co, de composición intermedia entre litioforita y asbolana (B) .  20 .95 % en peso (Figura 4 ) .  Estas  composiciones indi­can que la litioforita presente en las lateritas de Moa es m a s  r i ca  en Co y Ni  que l a s  de Nueva  C aledonia  (Llorca y Monchoux, 1 9 9 1 ) .  L a s  otras fases predominantes d e  Mn-Ni-Co analiza­das (Figura 3B) tienen una composición química inter­media entre litioforita y verdaderas asbolanas (Figura 4). Estas fases presentan altos contenidos de Ni (hasta 2 1 . 65  % de NiO) y de Co (hasta 9 . 60 % en peso d e  C0203), contenidos d e  Mn02 entre 39 .32 y Y 46 .29 % en peso, y bajos de Al203 « 7  % en peso) .  Otras fases de Mn-Ni-Co analizadas contienen SiOz (hasta un 19 % en peso) y probablemente representen productos interme­dios de dos o más fases .  Finalmente se ha analizado una fase de Mn con contenidos de Mn02 alrededor de 80 % en peso y con muy bajos  contenidos de Co « 2 % en peso) y Ni « % en peso de NiO) . Otros minerales pre­sentes en las muestras que contienen Ni son la serpenti­na (hasta 3 % de NiO) y la goethita (hasta 1 . 6  % de Ni) . CONSIDERACIONES FINALES Las principales fases  de Mn que contienen Ni y Co en las muestras estudiadas son litioforita y productos in­termedios entre litioforita y asbolana « <asbolanas ricas B '" � .. Co \ , \ \ \ \ \ \ \ \ , \ \ /;;', \ • • " '< .... . \ , \ .. . ��) " ... ..... � .... (� .... , " . \  . '.\ � �l \ ' .  . ".� " L i t iofori la .... . ... . \ Composic ioñes inlemledias\ entre l i t ioforila y asbolan8 \ Ni Figura 4:  A) Composición química (en términos de Mn-Al-Co) de la litioforita presente en las lateritas niquelíferas de Cuba orien tal, a manera de comparación también se muestra el campo composicional de la litioforita descrita en las lateritas de Nueva Caledonia (Llorca y Monchoux, 1991 ) .  B) Composición química (en términos de Al-Co-Ni) de todas las áreas ricas en Mn-Co-Ni-Al analizadas, mediante microsonda electrónica, en 5 muestras. Nótese que muchos análisis probablemente representan composiciones intermedias entre litioforita y asbolana. MACLA 6 Página 283 MACLA 6 XXVI REUN iÓN (SEM)  / XX R E U N iÓN (SEA) - 2006 en Al» ) .  En cambio, la  heterogenita [ (Co, Ni), OOH]),  un mineral  característico de  las  lateritas  de  Nueva Caledonia (Llorca et  al . ,  1 9 9 1 ), no fue detectada.  Estos resultados  confirman los obtenidos por Chukhrov et al .  ( 1 983) . La presencia de litioforita implica disponibi­lidad de  Al en el medio, la cual es  consistente con la presencia de peridotitas impregnadas (con plagioclasa y cl inopiroxenos)  y sil ls  de gabros,  en e l  substrato p e r i d o t í t i c o  s o b r e  e l  cual s e  forman l a s  c o r t e z a s  lateríticas  de M o a  (Proenza e t  al . ,  2003) . Por otra parte, la e s t ru c t u r a  de la l i t io for i ta ,  a d i f e r e n c i a  de l a  asbolana, n o  permite albergar grandes cantidades d e  Co y de N i  (Chukhrov e t  al . ,  1 983) .  Esto implica que en las cortezas de meteorización desarrolladas sobre ro­cas ultramáficas la principal fase de Mn que contienen Ni y Co es la asbolana. Además el Co, a diferencia del Ni, no forma silicatos secundarios, por consiguiente la asbolana es la principal expresión mineralógica de Co en las  late ritas de Cuba oriental. MACLA 6 Página 284 REFERENCIAS Brand N.W., Butt CR.M., Elias M. (1998) .  AGSO Journal of Australian Geology and Geophysics, 1 7, 81-88. Chukhrov, F . V. ,  G o rshkov, A . l . ,  S ivtsov, A . v. ,  Berezovskaya, y.y. ( 1983) .  Int. Geol. Rev., 25, 719-729.  Elias, M., Donaldson, M.J . ,  Giorgetta, N .  ( 1981 ) .  Econ. Geol., 76, 1 775- 1783.  Gleeson S.  A., Butt C R. M., Elias M. (2003) . A review. SEG Newsletter 54, 1 1-18 .  Llorca, S., Monchoux, P. ( 1991) .  Can. Mineral., 29, 149- 16l .  Mance au, A . ,  Llorca, S . ,  Calas,  G .  ( 1 98 7) .  Geochem . Cosmochem. Acta., 51, 105- 1 13 .  Oliveira, S .M.B. ,  Parititi, CS ., Enzweiler, J .  (2001) .  Journal of South American Earth Sciences, 14, 307-317. Proenza, J .A., Gervilla, E, Melgarejo, J .C, Bodinier, J .L .  ( 1999) . Econ. Geol., 94,  547 -566 .  Proenza, J .A. ,  Melgarejo, J .C, Gervilla, E (2003) .  Journal of South American Earth Sciences, 1 6, 199-202. 

Minerales de Mn-Co-Ni en las lateritas De Cuba oriental: resultados preliminares

Minerales de Mn-Co-Ni en las lateritas De Cuba oriental: resultados preliminares

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Diposit Digital de la Universitat de Barcelona