EXPOSICION GRAVIMETRIA YACIMIENTOS

VENAS POLIMETALICAS Y DEPOSITOS DE REEMPLAZAMIENTO

RESUMEN DE INTERÉS GEOLÓGICO, GEO AMBIENTALES, E INFORMACIÓN GEOFÍSICA

DEPÓSITO GEOLOGÍA

Los depósitos consisten de lentes enormes y (o) las tuberías, conocidos como mantos o yacimientos de reemplazo, y las venas de hierro, plomo, zinc y minerales de sulfuro de cobre que aloja y sustituir la piedra caliza, dolomita, así como otras rocas sedimentarias, mineral más masivo contiene más de 50 por ciento de minerales de sulfuro. Mineral de sedimentos alojados normalmente está íntimamente asociado con intrusiones ígneas de las rocas sedimentarias. Emplazamiento de estas intrusiones provocó la formación mineral y anfitrión vetas y diseminaciones polimetálicos que contienen hierro, plomo, zinc y minerales de sulfuro de cobre. Algunos depósitos de reemplazo polimetálicos están asociados con depósitos de skarn en el que las rocas carbonatadas anfitrionas son reemplazados por asociaciones minerales de óxido de calco-silicatos ± hierro. Vena más polimetálicos y depósitos de reemplazo se dividen en zonas de tal manera que el mineral de cobre-oro es proximal a las intrusiones, mientras que el mineral de plomo-zinc-plata es lateral y vertical distal a las intrusiones.

EJEMPLOS

Leadville, Gilman y distritos en Breckenridge , Bandora Mine , Colorado , Park City , Utah , el distrito ; Eureka , Nevada , en el distrito ;

Nuevo Mundo, Mont . , Distrito.

Tipos de yacimientos espacialmente y (o ) genéticamente relacionados

Tipos de yacimientos relacionados ( Cox y Singer , 1986 ) incluyen molibdeno Climax (modelo 16 ) ; pórfido de molibdeno , baja flúor (Modelo 21b ) ; pórfido de cobre (modelo 17 ) ; pórfido de cobre -oro ( Modelo 20c ) ; pórfido copperolybdenum (Modelo 21 bis) , base de metal skarns (Modelos 18a- d ) .

CONSIDERACIONES AMBIENTALES POTENCIALES

(1) Muchos vena polimetálicos y depósitos de reemplazo se alojan en carbonatos ricos en rocas sedimentarias que consumen ácido e inhiben el transporte de metales. Sin embargo, agua de la mina que drena depósitos no alojados por las rocas con presencia de carbonato tiende a ser ácida a extremadamente ácida y contener abundancias elevados de hierro, aluminio, zinc, y cobre y abundancias moderadas de plomo, el cadmio, y el arsénico.

(2) El agua drena pirita - ricos, relaves y botaderos de desechos puede ser ácido a muy ácido y puede contener mayor a la abundancia extrema de hierro y aluminio, y muy altas abundancias de zinc y cobre.

( 3 ) Karst , cuando está presente , puede imponer un control significativo sobre el régimen hidrológico local debido a su capacidad para canalizar el agua subterránea para las largas distancias de los sitios mineros .

( 4 ) La escoria producida por fundición puede contener abundancias elevados de plomo , zinc, y cobre , y cantidades menores de otros metales ; la movilidad de los metales de la escoria varía como una función de la escoria enfriada .

( 5 ) La tierra a sotavento de las fundiciones pueden contener abundancias elevadas de Pb , Zn , Cu , As, Sb , Mo , Hg y Au .

Las estrategias de mitigación y remediación de problemas ambientales potenciales presentados anteriormente se describen en la sección titulada " Directrices para la mitigación y remediación. "

EXPLORACIÓN GEOFÍSICA

Cuerpos más masivos de sulfuros de reemplazo tienen alta densidad, baja resistividad , son cargarse eléctricamente cuando es excitado por la polarización inducida , tienen una alta susceptibilidad magnética cuando la magnetita o pirrotita están presentes, y pueden generar tensiones auto- potenciales negativos ( Ward, 1966 ; Buselli , 1980 ; Frischknecht y otros , 1991 ; Fallon y Busuttil , 1992 ; Thomas y otros , 1992 ) . Por consiguiente, estos depósitos a menudo pueden ser identificados por detallada eléctrica, la gravedad, magnética, y encuestas de auto - potenciales. Específicos de respuestas particulares geofísicos están controlados por la mineralogía sulfuro, concentración, y la continuidad; condiciones hidrológicas, y por país de acogida y características de las rocas y la geometría. Electromagnética Airborne como terrestres , la resistividad de corriente continua , y las encuestas de polarización inducida pueden identificar de baja resistividad y las masas de sulfuros recargables de alta resistividad zonas silicificado - carbonitized y ensambles de alteración piríticos ( Ward, 1966 ; Zonge y Hughes, 1991 ; Shalley y Harvey , 1992 ; Thomas y otros , 1992 ) . Anomalías inicialmente identificadas por electromagnéticas en el aire y estudios magnéticos pueden ser estudiados más a fondo por los estudios geofísicos en tierra, junto con las investigaciones geológicas y geoquímicas. Los objetivos de exploración detallada también se pueden seleccionar a partir de datos de teledetección. Grandes (varios cientos de metros de largo) gossans se pueden identificar en el satélite derivados Thematic Mapper imágenes de sensores remotos; gossans más pequeñas se pueden detectar usando imágenes aéreas, incluyendo fotografías aéreas (Watson y Knepper , 1994 ) , o las imágenes AVIRIS . Estudios magnéticos y la gravedad regionales pueden identificar anomalías relacionadas con zonas de fallas o intrusiones que pueden controlar la distribución de mineral o indicar prospectivo terrane ( Fallon y Busuttil , 1992 ; Shalley y Harvey , 1992 ) .

FACTORES QUE INFLUYEN EN GEOLÓGICOS EFECTOS AMBIENTALES POTENCIALES

EL TAMAÑO DEL DEPÓSITO

Los depósitos son pequeños (10,000 toneladas) a muy grande (tanto como 30-40 millones de toneladas) .

ROCAS DE ACOGIDA

Estos depósitos están alojados principalmente por rocas sedimentarias (dolomita, piedra caliza, piedra arenisca y esquisto ) que se han inmiscuido por intermedio de félsicas de composición stocks ígneas , diques y sills ( figs. 1 y 2).

ALREDEDOR TERRANE GEOLÓGICA

Estos depósitos se encuentran en secuencias de rocas sedimentarias que albergan las intrusiones ígneas locales.

ALTERACIÓN EN LA PARED DE ROCA

Carbonato de hospedaje mineral de reemplazo: rocas carbonatadas huésped se recristaliza comúnmente , dolomitizada , blanqueado , y (o ) lijado ( el proceso por el cemento de carbonato se elimina de las rocas sedimentarias ) . La alteración de las rocas carbonatadas a rico en sílice jasperoide es común a nivel local en algunos distritos. En algunos distritos , los carbonatos han sido reemplazados por minerales de skarn calcosilicatadas ( epidota , anfíbol , granate , piroxeno , y los minerales de óxido de hierro ) cerca de sus contactos con intrusiones ígneas ( fig. 1 ) .

Mineral ígnea alojada: En la parte central , el más caliente de los sistemas mineralizados , rocas ígneas de acogida se alteran para quartzsericite - pirita y cuarzo - arcilla ( argílico ) conjuntos que grado en propilítica distal ( epidota , clorita, pirita, carbonato) ensambles de alteración .

NATURALEZA DE MINERAL

Mineral está presente en las lentes masivos ( mantos ) , tuberías (chimeneas ) , y las venas de hierro, plomo, zinc y minerales de sulfuro de cobre que se alojan por y reemplazar la piedra caliza, dolomita, así como otras rocas sedimentarias , mineral más masivo contiene> 50 por ciento minerales de sulfuro . Un distrito o en la mía dado pueden contener una sola , enorme yacimiento o una serie de yacimientos

alineados a lo largo de las características estructurales tales como fracturas , articulaciones , miembros de plegado , las características estratigráficas tales como aberturas karst , o discontinuidades litológicas (tales como acuñamientos de esquisto ) que el movimiento de fluido de control ( fig. 1 ) . Manto y el mineral de chimenea es compacto y pueden ser relativamente impermeables . Algunos de mineral sustituye clastos de carbonato de brechas cársticas, y puede llenar los intersticios entre los clastos .

DEPÓSITO GEOQUÍMICA DE ELEMENTOS TRAZA

Vena polimetálicos y depósitos de reemplazo se caracterizan por la abundancia elevados de Pb -Zn Cu ± ± ± Au Ag ± Mo ± como ± ± Sb Bi. En algunos distritos, el mineral de proximal a las intrusiones ígneas es el cobre y el oro rico, y los grados lateralmente (ya veces verticalmente ) en mineral de plomo , zinc y plata - rico. Una zona distal, manganeso enriquecido está presente en algunos distritos.

ORO Y GANGA MINERALOGÍA Y ZONIFICACIÓN

Minerales enumerados en orden decreciente aproximado de abundancia. Potencialmente minerales generadores de ácido están subrayados , y los que son generadores de ácido cuando se oxida el hierro férrico acuoso se indican con * .

Mineral de carbonato de reemplazo : pirita , blenda * , * galena , siderita , cuarzo, marcasita , rodocrosita , dolomita , calcopirita , pirrotita , tetraedrita , digenita * , argentite , electro, enargita ± , ±

bornita , arsenopirita ± , ± Bi -Te- Hg minerales -Au- Ag ( hessite , petzite , pirargirita , etc ), ± barita, fluorita ± . La mayoría de los depósitos son pirita - rica , sin embargo , una

unos depósitos ( raras ? ) son pirita pobres y están dominadas por blenda y galena .

Mineral de la vena ígnea alojada en : cuarzo, pirita, calcopirita , esfalerita * , * galena , sericita , acanthite , oro / electro, ± molibdenita , ± wolframita , scheelita ± .

Skarn mineral: magnetita, epidota, anfíbol, piroxeno, ± serpentinita.

Zonificación: En muchos depósitos, leyes de mineral de sulfuro de cobre rico en minerales (calcopirita, enargita, bornita) dentro y cerca de las intrusiones ígneas, de blenda y galena - ricos con las manos de las intrusiones, a esfalerita - y manganeso carbonato de soporte mineral distal. La mayoría de mineral de skarn cerca del contacto es roca sedimentaria de intrusos.

CARACTERÍSTICAS MINERALES

Texturas: granos minerales son típicamente medias de grano grueso ( > 0,5 a 1 cm ) , y el rango en la textura de euhedral a los granos de enclavamiento masivas .

Traza contenido de elementos: En muchos depósitos , esfalerita típicamente tiene contenidos muy altos de hierro ( 5-20 por ciento en moles ) y cadmio ( varias décimas a 1 por ciento en moles ) y pequeñas cantidades de otros elementos en trazas, tales como la plata . Galena puede contener plata y bismuto ( generalmente < 1 por ciento en moles ) .

Tasas generales de meteorización: euhedral a masiva, enclavamiento sul fides tiempo a tasas muy bajas . Las muestras expuestas en escombreras de > 100 años son frescas y protegidas de la intemperie . Marcasita puede resistir a un ritmo más rápido que la pirita , blenda y galena . Minerales de sulfuro de grano fino tiempo más rápido que los que son de grano grueso.

MINERALOGÍA SECUNDARIA

MINERALES FÁCILMENTE SOLUBLES SUBRAYADOS.

Minerales formados por la erosión previa a la minería : Carbonato de mineral Estos minerales, incluyendo anglesita , cerussite , smithsonita , hemimorphite , hydrozincite , hemimorphite , minerales de óxido de manganeso ( psilomelane , pirolusita , braunite ), minerales de óxido de hierro ( limonita ) , cerargyrite y jarosita, tienden a ser relativamente insolubles e indicativo de la deposición de agua relativamente alto pH . Oro ígnea mineral nativo, cerargyrite y minerales de óxido de hierro .

Minerales formados por meteorización reciente después de la aparición de la minería : Estos minerales son principalmente minerales de sulfato solubles indicativos de la deposición de agua a nivel local altamente ácida . Minerales de sulfato de zinc incluyen goslarite , que los grados de ricos en magnesio epsomite . Minerales de sulfato de hierro incluyen copiapite , coquimbite , melanterita , szomolnokite , fibroferrite y roemerite . Calcantita es el sulfato de cobre mineral dominante aunque otros también pueden estar presentes .

TOPOGRAFÍA, FISIOGRAFÍA

Depósitos minerales ricos en sílice en las rocas sedimentarias e ígneas pueden formar altos topográficos .

HIDROLOGÍA

El flujo de agua subterránea natural en las proximidades de estos depósitos es dominante a lo largo de fracturas y fallas oa través de los sistemas kársticos en las rocas carbonatadas , las explotaciones mineras aumentan la permeabilidad de las aguas subterráneas . Karst , cuando está presente , puede imponer un control significativo sobre el régimen hidrológico local debido a su un dad para canalizar el agua subterránea a grandes distancias de los sitios mineros . Algunos de flujo también puede ocurrir en los acuíferos de rocas sedimentarias , como areniscas y rocas carbonatadas fracturadas. Puntos de descarga de Pre - mineras no podrán, en algunos ca ses se determinarán mediante la asignación de los depósitos de hierro hidróxido superficiales ( ferricrete ) .

MÉTODOS DE EXTRACCIÓN Y TRATAMIENTO

Histórico: Procesamiento típicamente implicado fresado para producir zinc , plomo , y ( o ) rica en cobre concentrados que posteriormente se funde .

Moderno : Procesamiento normalmente implica moler , resultando concentrados se funden . Stopes se rellenarán por relaves gruesos y finos ailings camisetas están almacenados en embalses superficiales . Algunos de mineral rico en cobre está siendo procesado por lixiviación con ácido sulfúrico y la posterior extracción electrolítica extracción con disolventes .

FIRMAS DEL MEDIO AMBIENTE

FIRMAS DE DRENAJE

Datos de minas de drenaje ( figs. 2 y 3 ) : Los datos de Leadville, Kokomo , Breckenridge y Bandora , Colorado, de Plumlee y otros ( 1993) y Smith y otros ( 1994 ) , datos del New World , Mont , de . Montana Departamento de Tierras del Estado ( 1994 ) , los datos de Eagle, Colorado, la mía de Ciencias de la Ingeniería , Inc. ( 1985 ) .

(1) agua de drenaje de mina de yacimientos en carbonato de rocas sedimentarias ricas en tiende a ser ligeramente ácido a casi neutro , pH 5,5 a 7,5 , el agua de drenaje de pirita ricos en yacimientos tiende a contener decenas a cientos de bajas mg / l de zinc disuelto . El agua que drena de cobre y mineral rico proximal puede tener varios mg / l de cobre disuelto. El agua con bajos niveles de oxígeno disuelto

Contenido, como tha t drenar socavones colapsados , puede contener varias decenas de hierro disuelto mg / l , ya que esta agua se oxigena , oxidatio n y la precipitación de hierro puede conducir a pH disminuye considerable distancia desde la fuente de drenaje.

( 2 ) de evacuación de agua mineral de ígnea alojada , en el mineral de carbonato - pobres roca sedimentaria , y el mineral masiva ( en la que el agua tiene una interacción limitada con rocas carbonatadas de acogida ) tiende a ser ácida ( pH 3,5 a 5) , contener varias decenas de mg / l de hierro y aluminio , de decenas a cientos de bajas mg / l de zinc , varias a varias decenas de mg / l de cobre , y varios cientos de mg / l de plomo , cadmio, arsénico y .

( 3 ) El agua de drenaje pirita ricos en carbonato de relaves de los pobres y los vertederos de desechos tiende a ser ácido a muy ácido (pH 2 a

5 ) , contiene cientos a varios miles de s de mg / l de hierro y aluminio , y decenas a varios cientos de mg / l de zinc y de cobre.

Datos Natural de drenaje : No disponible. Sin embargo , las cuentas anecdótica indica que te cerussite , un mineral de carbonato de plomo , era abundante en los sedimentos de aguas abajo de Leadville , Colorado; la presencia de cerusita indica que agua corriente asociada no era ácida. Probablemente Cerusita fue transportado físicamente como fragmentos erosionados de mineralizada roca , sin embargo , la posibilidad de que algo de plomo fue transportado como una fase acuosa , y posteriormente precipita en sedimentos fluviales , no puede ser eliminada por completo . Datos de minas de agua indican que los valores de pH pre – minería en Leadville eran casi neutro ( pH 6 a 7,5) ; esta agua puede haber contenido tanto como varios mg / l de zinc y varios decenas de mg / l de plomo.

Elementos potencialmente económicamente recuperables : extracción de zinc puede ser económicamente viable si la extracción acuosa tecnologías siguen evolucionando .

LA MOVILIDAD DEL METAL A PARTIR DE RESIDUOS SÓLIDOS MINEROS

La movilidad del metal es mayor de depósitos de minas que tienen el más alto pirita y bajos contenidos minerales de carbonato. Metales y ácido son fácilmente liberados de ricos en pirita desechos mineros e intermitentemente labores mineras húmedo / seco debido a la rápida disolución de sales solubles secundarias . En la configuración por encima del agua de mesa , sales solubles forman recubrimientos

sobre residuos mineros , fractura rellenos y recubrimientos en trabajos de la mina . La velocidad de disolución de sal ( y el ácido resultante y metal generación) es mucho más rápido que el consumo de ácido por los minerales de carbonato en los vertederos o las rocas que rodean la trabajos de la mina . Vuelca con alto contenido de minerales de carbonato y bajo contenido de pirita producen cantidades limitadas de sales secundarias ; escorrentía asociada tiene cerca de pH neutro y bajo contenido de metales disueltos. En contraste , la pirita - rico , vertederos de carbonato de los pobres y mi ll relaves contienen abundantes sales secundarias y la vegetación gradiente abajo es negativa efectuado por el ácido , rica en metales de drenaje .

Muestras de agua de tormenta : No hay datos disponibles. Sin embargo, la extensa vegetación matar zonas de descenso de la pirita - rica mina vertederos indican que , el agua metalífero altamente ácido puede ser generado a pesar de la presencia de carbonato de – minerales rocas ricas en los depósitos de minas .

Los resultados de los experimentos de lixiviación agua-roca : Diluir lixivia con ácido sulfúrico de residuos mineros de Leadville , Colorado , ( Montour , 1994 ) utilizando la Protección Ambiental de los EE.UU. Agencia Método 1312 ( 20:01 relación agua-roca ) arrojaron agua con valores de pH principalmente entre 2 y 3 , sin embargo , el pH de dos muestras era aproximadamente 4 y varios tenían valores de pH cerca de 8 . Estas muestras también contenían lixiviación elevar abundancia d del metal , incluyendo tanto como 350 mg / l de hierro , 16 mg / l de manganeso , tanto como 22 mg / l de aluminio, tanto como 250 mg / l de zinc, y tanto como 2.500 mg sulfato / l .

Diluir filtra ácido sulfúrico de escoria de fundición y el suelo afectado por las partículas de fundición generalmente rindió mucho más baja ( < 1 mg / l ), la abundancia de plomo y otros metales que los desechos mineros ( Montour , 1994 ) . La movilidad de los metales de la escoria es una función de la forma en que se enfrió escoria ; metales en la escoria se vierte sobre el suelo generalmente son menos fácilmente liberados en el medio ambiente del tha n los de escoria enfriada por la formación de espuma en el aire ( John Drexler , oral Comm . a M. Montour , 1993 ) . Los estudios de biodisponibilidad : Resultados de los estudios de biodisponibilidad en Aspen , Colorado, documentan la importancia de la mineralogía y tamaño de las partículas sobre la biodisponibilidad de plomo ( Andy Davis, PTI Ambiental , presentación oral, 1993 ) . El plomo en galena de desechos de la mina puede ser signi nificativamente menos biodisponible que el plomo en las partículas de fundición y las emisiones de automóviles.

Suelos, sedimentos firmas antes de la minería : Arid Soil datos climático - geoquímicos de suelo en las proximidades de depósitos de reemplazo polimetálicos en Eureka , Nevada , el distrito se presentan por Chaffee ( 1980 , 1987 ) . Fine - gr fracciones objetivó ( < 0,063 mm ) de las muestras de suelo no contaminado por las emisiones de fundición c ontain abundancias elevados de metales , incluyendo tanto como 10.000 ppm de plomo , tanto como 30.000 ppm de zinc , tanto como 50 ppm de cadmio , tanto como 500 ppm cobre , tanto como 30 ppm de molibdeno , tanto como 100 ppm de bismuto , tanto como 400 ppm de antimonio , tanto como 200 ppm de estaño , y tanto como 30 ppm de plata . Se obtuvieron datos de geoquímica clima templado -Limited suelo ( Montour , 1994) para las muestras recogidas debajo de una residencia histórica de Leadville , Colorado , se presume que los datos de las muestras de estos sitios de muestreo particulares para reflejar la abundancia de metales básicos en suelos afectados por la contaminación de la fundición . Este suelo contiene < 100 ppm de plomo y < 5

ppm de cadmio . Este suelo se deriva de no mineralizada glacial o utwash , su geoquímica no debe extrapolarse al suelo desarrollado sobre la roca mineralizada , que probablemente contenía abundancia de metales sustancialmente más altos . Sedimentos Stream : Concentraciones muy altas de plomo identificados en sedimentos aguas abajo antes de la minería en Leadville , Colorado, probablemente reflejan la abundancia de cerussite .

Procesamiento Histórico típicamente implicado fresado para producir zinc , plomo , y ( o ) de cobre y concentrados ricos que eran fundido . Residuos ricos en pirita producidos como un sub-producto de molienda tienen un alto potencial para la generación de muy ácido , agua que contiene metal , especialmente si el agua se concentra por evaporación . Enrojecimiento relacionados con la tormenta de soluble sales secundarias también pueden conducir a la degradación periódica de la calidad del agua superficial aguas abajo .

Procesamiento moderna suele implicar molienda seguido de fundición de concentrado ; rebajes se rellenarán con materiales de relaves gruesos y relaves finos son almacenados en embalses superficiales . Si relaves piríticos son rellenadas , los posibles efectos ambientales negativos pueden evitarse en gran medida . En las operaciones modernas , mineral rico en oro se recupera cada vez más el uso de un sistema de flotación libre de cianuro . Cobre - mineral rico puede ser tratado usando flotación. Algunas de las operaciones mineras de cobre utilizan lixiviación ácido sulfúrico, seguido de extracción por solventes y electroobtención , para extraer cobre. El principal inconveniente del método de ácido - lixiviación para la recuperación de cobre es potencialmente generación de grandes volúmenes de ácido, hierro y agua residual rica en aluminio que debe ser tratada .

FIRMAS FUNDICIÓN

Chaffee ( 1980 ) demostró que los datos de la geoquímica del suelo discrimina efectivamente muestras contaminadas por fundición las emisiones de muestras no contaminadas .

Leadville ( Montour , 1994 ) : Escoria contiene 1.500 a 3.400 ppm de plomo y de 5 a 15 ppm de cadmio ; estudios mineralógicos indican que la mayor parte del plomo está presente en minerales de sulfuro que sobrevivieron a la fundición . Suelo Residencial sotavento de fundiciones contiene más de 2700 ppm de plomo y de 5 a 37 ppm de cadmio .

Eureka , Nevada ( Chaffee, 1980 , 1987 ) : El suelo en las inmediaciones de dos fundiciones contiene> 1,000 ppm de plomo , > 500 ppm de arsénico

y zinc , > 100 ppm de antimonio y cobre , > 200 ppm de estaño , y > 15 ppm de molibdeno .

Efectos del clima sobre las firmas ambientales

Los datos disponibles en la actualidad para el agua de la mina pertenecen a climas moderadamente húmedos, templados estacionalmente. La evaporación de agua ácida durante los períodos secos aumenta la abundancia de metales y disminuye el pH . No hay datos disponibles sobre evaporación del agua casi neutro drenaje mineral de carbonato de hospedaje , la evaporación del agua pobre en hierro probablemente causa pH a aumentar.

RIESGO DE EFECTOS AMBIENTALES :

Posibles efectos aguas abajo de agua de la mina de drenaje asociados con depósitos de reemplazo polimetálicos son probablemente mucho menores que los asociados con otros tipos de depósitos debido a la abundancia de agua de la mina casi neutro y carbonato de rocas sedimentarias que rodean estos depósitos. El agua drenada terrenos de roca de carbonato es altamente alcalino y puede amortiguar eficazmente ácido generado por depósitos o resultantes de la formación de férrico hidratado y las partículas de óxido de aluminio . En estas situaciones , el zinc y el manganeso son los elementos que más probablemente permanecerá móvil ya sea en solución o como coloides ( Kimball y otros, 1995 ) para distancias apreciables aguas abajo.

El mayor potencial de efectos nocivos del medio ambiente aguas abajo del agua de la mina de drenaje se asocia con depósitos principalmente compuestas de minerales ígneos o skarn , cobre , zinc , manganeso y cadmio, en menor medida , pueden permanecer móvil para grandes distancias aguas abajo . Además, los depósitos que contienen abundante mineral de sulfuro masiva - en rocas sedimentarias de carbonato - pobres , o carbonato de -anfitrión de mineral de sulfuro masivo en el que el agua de drenaje no interactúa con los sedimentos de carbonato - ricos representan un importante potencial para la degradación del medio ambiente . Estos tipos de mineral generan agua ácida , rica en metales ( figs. 2 y 3 ) . Depósitos que desembocan en terrenos geológicos con capacidad ácido -buffering baja, como los que tienen bajas cantidades de rocas de carbonato que devengan , también puede presentar riesgos ambientales significativos .

Los más deletéreos efectos ambientales históricos asociados a este tipo de depósito están relacionados a las operaciones mineras que se publicaron importantes grandes volúmenes de grano fino piríticos relaves a los ríos o arroyos , estos residuos han pasado a formar parte de los depósitos sedimentarios acumulados , especialmente en los de baja velocidad alcanza de drenajes . La oxidación de estos resultados de colas en la liberación a largo plazo de los metales y el ácido de los sedimentos en agua que recubre corriente resultante en la degradación de la calidad del agua ; estos efectos aguas abajo pueden ser extensa .

GEOAMBIENTAL GEOFÍSICA

Las distribuciones de agua ácida conductora se pueden delinear con estudios de resistividad de corriente electromagnéticos y directa , y en algunos casos , radar de penetración terrestre (King y Pesowski , 1993 ; King, 1995 ; Paterson, 1995 ) . Condiciones hidrológicas locales , incluidas las zonas permeables falla , canales de lecho de roca , cuevas poco profundas , canales de flujo de arena, arcilla y acuitardos , pueden ser investigados mediante conexión eléctrica a tierra , radar , sísmicos , magnéticos y encuestas de gravedad. Los mismos métodos pueden ayudar a definir las relaciones estructurales en cola montones ( Paterson , 1995 ) . Polarización inducida se puede utilizar para estimar las concentraciones de pirita en montones de colas ( Paterson , 1995 ) . Imágenes de percepción remota ( Watson y Knepper , 1994 ; King, 1995 ) puede ayudar a identificar la distribución de relaves ; litologías roca madre , como las rocas de carbonato ácido - buffering , y estructuras importantes que pueden controlar el flujo de fluido.

DIRECTRICES PARA LA MITIGACIÓN Y REMEDIACIÓN :

( 1 ) El agua de drenaje ácido mineral ígnea y skarn , unos lentes de sulfuros masivos y relaves puede ser remediado con éxito adición de cal y sodio bisulfito precipitación de metales ; este proceso se obtiene un lodo de generación de ácidos potencialmente . Además cal al agua de drenaje rica en hierro puede generar una cantidad de partículas en suspensión , sobre la que una fracción importante de arsénico disuelto , plomo , cobre y puede Sorb , suficiente para reducir o eliminar la necesidad de

Además bisulfito de sodio , este lodo de partículas no es generador de ácido .

( 2 ) La dilución del agua de drenaje de minas casi neutro con poco oxígeno por el agua dulce de los acuíferos carbonatados puede proporcionar una opción de recuperación de bajo coste , si hay suficiente hierro disuelto está presente para los metales sorber .

( 3 ) La utilidad de carbonato de rocas sedimentarias de host debe ser considerado en la mitigación del drenaje ácido . Por ejemplo , agua ácida podría canalizarse a través artificialmente o naturalmente rocas carbonatadas fracturadas , lejos de yacimientos , para ayudar a reducir la acidez .

( 4 ) Se requiere fractura cuidadosa y cartografía kárstica para caracterizar adecuadamente la hidrología sitio.

( 5 ) Aislamiento de la pirita ricos en vertederos de residuos de desgaste y la formación de sales solubles secundarias es crucial para evitar las tormentas y los pulsos de deshielo relacionados de ácido y metales en las aguas superficiales . Alto contenido de minerales de carbonato

de material volcado no es suficiente para evitar que los pulsos de ácido por disolución de sal secundaria genera ácidos y metales mucho más rápido que los carbonatos pueden reaccionar con y consumir ácido .

( 6 ) El relleno del generador de ácido , parte pirítico de relaves en funcionamiento por debajo del nivel freático post- minería debe ser considerado como una medida de mitigación en las operaciones de fresado modernos para ayudar a evitar aguas abajo accidentales comunicados .

( 7 ) Los futuros avances en las tecnologías de extracción de zinc acuosas pueden hacer agua de la mina drenar estos depósitos a recursos de cinc potencialmente económico que se puede utilizar para ayudar a sufragar mitigación y costos de remediación .

DEPÓSITOS   DE SULFUROS MASIVOS VOLCANOGÉNICOS ASOCIADOS

Depósitos de sulfuros masivos volcanogénicos asociados(VMS)gama de lentes en forma de cuerpos laminares de sulfuro mineral rico en rocas espacialmente asociados a rocas volcánicas que varían en composición de basalto a riolita (fig. 1).Depósitos VMS se pueden dividir en tres categorías generales.Depósitos de tipo Chipre (Modelo24a; Cantante, 1986a) tienden a ser pequeños depósitos, de grado medio rico en cobre y zinc. Por lo general son lentes o montículo acumulaciones en forma de pirita masiva desarrollada en secuencias de basalto extrusivas ofioliticas relacionadas.“Stringer -zones "son típicamente ricos en cobre, integrados por anastomosis de venas minerales de cuarzo- sulfuro de basalto ampliamente cloritizado. Depósitos Kuroko (Modelo 28 bis; Cantante, 1986b) se desarrollan típicamente en intermedio a la roca volcánica félsicas y se interpretan generalmente se formaron en ambientes extensionales asociados con volcanismo de arco. Ellos son comúnmente de alta calidad y pueden ser muy grandes.Relativa los depósitos de tipo Chipre, por lo general, tienen mucho mayor contenido de zinc, plomo, plata, y antimonio, que refleja la composición de sus rocas volcánicas félsicas de acogida.También tienen la acumulación como la morfología y la abundancia de minerales de sulfuro gruesos clásticos dentro de muchos de estos depósitos atestigua una energía moderadamente alta, ajuste depositacional del fondo marino.Depósitos de tipo Besshi (Modelo 24b; Cox, 1986) están presentes en ambientes volcánicos-sedimentarios mixtos. Los depósitos de este tipo son comúnmente recibidos por turbiditas que se han intruidos en sillbasáltica. Estos depósitos suelen ser rico en cobre y contienen pequeñas abundancias de elementos litofilos plomo y otros.A diferencia de otros depósitos volcánicos alojados, muchos depósitos de tipo Besshi forman lateralmente extensos hojas delgadas, de pirrotita y (o) roca masiva rica en sulfuro, sin embargo, las características de los depósitos de tipo Besshi varían considerablemente.Slack (1993) presenta una definición ampliada de los depósitos tipo Besshi , que incluye los depósitos como los de la zona Ducktown, Tennessee, y el gran depósito de WindyCraggy en Columbia Británica.

Figure 1. Características esenciales de un depósito volcánico de sulfuros masivos idealizada (modificado de Lydon, 1984). Abreviaturas minerales de la siguiente manera: Sp, esfalerita, Gn, galena, Py, pirita, Ba, barita; Cpy, calcopirita, Po, pirrotita, y Hem, hematita.

Figure 2.Ficklin parcela (Plumlee y otros, 1993) que muestra contenido de metales acuosas y rangos de pH del agua asociados con los depósitos de sulfuros masivos volcánicos. Los campos A, B y C (Plumlee y otros, 1994), son los de West Shasta, California, depósitos VMS distrito, sulfuro y minerales ricos en yacimientos de vetas en las rocas con baja capacidad de amortiguación y depósitos de veta de sulfuro ricas en minerales en las rocas de carbonato de acogida, respectivamente. Campo D es el campo compuesto para la descarga del agua Prince William Sound, Alaska, los depósitos VMS (Goldfarb y otros, en prensa).

EjemplosCyprus-type: Skouriotissa, Cyprus; BettsCove, Newfoundland; Turner-Albright, Oreg.; Big Mike, Nev.Kuroko-type: Kidd Creek, Ontario; Iron King and Penn Mine, Calif.; Mokurokodistrict, Japan.Besshi-type: Besshi, Japan; WindyCraggy, British Columbia.

Tipo de yacimientorelacionados genéticamente y espacialmente

Depósitos VMS se asocian con un número de otros tipos de depósitos minerales (Cox y Singer, 1986).Algunos depósitos VMS, especialmente los depósitos de tipo Besshi definidos ampliamente por Slack (1993), son de transición en depositaciónestableciendo con algunos depósitos SEDEX (Modelo 31a), como Sullivan, Columbia Británica.Depósitos VMS se asocian comúnmente a nivel regional desarrolladas en hierro y/o de manganeso ricas en sedimentos metalíferos y sílex desarrollaron en el mismo horizonte de tiempo estratigráfico como los depósitos de sulfuros masivos.Algunos depósitos VMS arcaicos puede ser de transición a la formación de hierro volcánica asociada.Depósitos VMS, sobre todo en terrenos arcaicos, tienden a ser espacialmente asociada con depósitos de cizallamiento alojadas en vetas de oro mesotermales (Modelo 36a) y de tipo Algoma de formación de bandas de hierro (Modelo 28b).

Consideraciones ambientales potencialesDepósitos volcánicos masivos sulfuros asociados se encuentran entre los más probable de todos los tipos de depósitos que se han asociado problemas ambientales, drenaje de mina particularmente ácidas.

Los análisis de agua que drena depósitos VMS parcela en elcampo de metal - acidez extrema extrema( fig. 2 ) . Depósitos VMS tienen contenidos minerales de base -metal- sulfuro de hierro yy son

recibidos por las rocas con baja capacidad de almacenamiento en búfer. Estos minerales son inestables bajo oxidante normal, cercacondiciones de la superficie y representan posibles fuentes de ácido altamente y drenaje rica en metales , especialmente en áreas perturbadaspor la minería de superficie o de disposición de relaves . Altas abundancias asociados de metales traza potencialmente tóxicos, incluyendoarsénico , bismuto , cadmio , mercurio , plomo y antimonio , están presentes en algunos depósitos , en particular los asociadosfélsicas con rocas volcánicas o sedimentarias de origen .

Exploración geofísicaPropiedades eléctricas de los minerales de sulfuro , combinados con grandes concentraciones de minerales de sulfuro en los depósitos VMS , haceneste tipo de depósito mineral un objetivo particularmente favorable para la ubicación por una variedad de técnicas geofísicas . Auto-potencial , la polarización inducida , y una amplia gama de métodos electromagnéticos se han utilizado con éxito para localizarenterrada depósitos VMS . Depósitos de sulfuros masivos Pirrotita ricos y la magnetita de soporte pueden ser localizable por detalladaestudios magnéticos . Técnicas de teledetección multiespectrales el aire han sido utilizados para identificar áreas que contienenalteración hidrotermal de roca y vegetación estresada que pueden estar asociados con la roca mineralizada.

FACTORES QUE INFLUYEN EN GEOLÓGICOS EFECTOS AMBIENTALES POTENCIALESEl tamaño del depósitoHistóricamente , los depósitos más económicos se encuentran en el rango de 1 a 5.000.000 toneladas (Singer , 1986c , d; Cantante y Mosier, 1986 ) .Depósitos de este tamaño todavía se pueden desarrollar en las zonas con una infraestructura de minería de datos existente , sin embargo , el desarrollode nuevos yacimientos en zonas fronterizas probablemente requiere por lo menos 10 millones de toneladas de mineral razonablemente alto grado. másDepósitos de tipo Chipre contienen menos de 15 millones de toneladas de mineral. La mayoría de los depósitos de tipo Besshi también son bastante pequeñas;excepciones notables incluyen el > 300 millones toneladas WindyCraggy , Columbia Británica, depósito. De tipo Kurokodepósitos ,especialmente los de edad precámbrica , pueden ser muy grandes , como la clase de mundo Kidd Creek, Ontario, depósito.rocas de acogidaDepósitos de tipo Chipre son recibidos por rocas máficas - volcánicas submarinas y sus equivalentes alterados , por lo general enrocas brechadas comúnmente asociados con lavas almohadilladas , que tienen buena capacidad de amortiguación . Huésped- rocas deDe tipo Kuroko depósitos van desde basaltos a riolita , que tienen capacidades de alta y baja tampón , respectivamente .Muchos depósitos están asociados con subacuáticas dacítico cúpulas que tienen capacidad de amortiguación intermedia. rocas de acogidacomúnmente brechas y son típicamente moderada a altamente alterado . Algunos depósitos son recibidos por asociadorocas sedimentarias volcaniclásticos o hemipelágico que las secuencias volcánicas submarinas excesivamente . Depósitos Besshi tipo sonnormalmente ofrecida por turbidítica a hemipelágicograywacke intercaladas con o invadido por basalto.

Alrededor terrane geológica

Actividad volcánica submarina es una característica definitoria de los depósitos VMS. La mayoría de los depósitos VMS, incluyendo muchosdepósitos ofiolita alojados del tipo Chipre, están asociados con volcanismo de arco - conexo. Local tectónica extensionalambientes son particularmente propicio para la deposición de depósitos de sulfuros masivos. Muchos depósitos VMS están en las rocasque han sido

objeto de tectonismocolisional y puede estar en contacto estructural con una amplia variedad de tipos de roca .

Alteración en la pared de roca

AlteraciónFootwall es de moderada a localmente intensas en torno mayoría de los depósitos VMS . Alteración colgante - pared es típicamente ausente , pero puede ser desarrollado débilmente en algunos depósitos . Muchos depósitos que no han sido alterados tectónicamente están sustentados en una roca mineralizada y alterado " stringer - zone" .Stringer -zonas se caracterizan por anastomosis de las venas de cuarzo- sulfuro . Zonas locales de silicificación están presentes cerca y dentro de las zonas mineralizadas . La alteración más común es cloritizacióngeneralizada , que es menos bien desarrollado con el aumento de profundidad y distancia de las zonas de surgencia hidrotermales , en el muro inferior de los depósitos . Los depósitos recibidos por las rocas félsicas normalmente han desarrollado ampliamente alteración de cuarzo sericita en el muro inferior . Roca más alterada asociada con depósitos de sulfuros masivos tiene una baja capacidad amortiguadora de ácido muy bajo . Algunos depósitos de sulfuros masivos se asocian con carbonato de alteración generalizada en el muro inferior ( por ejemplo , Sturgeon Lake , Ontario ; Morton y otros, 1990 ) . Estas zonas de alteración de carbonatos suelen tener menor a abundancias moderadas de calcitic a los carbonatos ankeritic . Depósitos de sulfuros masivos asociados con ensambles de alteración de carbonatos que son fácilmente accesibles a aguas ácidas tienen menos probabilidades de producir drenaje ácido .

Naturaleza de mineral

Depósitos de sulfuros masivos , contienen , por definición, zonas o lentes de minerales de sulfuros masivos , muchos de ellos con sulfuro decontenido mineral superior a 90 por ciento en volumen . La mayoría de los depósitos también contienen extensas zonas de sulfuro semi– masivoroca ( 25 a 50 por ciento en volumen ) que contiene el mineral económicamente explotable . Zonas de mineral de zona Stringer suelen contener5 a 20 por ciento en volumen minerales de sulfuro , alojados en vetas de cuarzo y difundidos en las rocas de la pared cloríticas .Roca sulfuro diseminada se desarrolla ampliamente en zonas de alteración de atajo ; abundancia de minerales de sulfuro disminuyencon la profundidad por debajo de la zona de sulfuros masiva horizonte . El desarrollo lateral de la pirita diseminada puede ser continuapara las grandes distancias a e inmediatamente debajo del horizonte estratigráfico de la lente de sulfuros masivos .

Depósito geoquímica de elementos traza

El hierro es casi siempre el metal predominante en las fases de sulfuro . Depósitos VMS económicamente explotables asociadoscon rocas máficas se forma variable enriquecidos en cobre y zinc , mientras que los que contienen un componente significativo de roca volcánica o sedimentaria félsica son relativamente enriquecido en zinc y plomo . Depósitos asociados con rocas máficas pueden contener concentraciones anómalas de oro, plata , y el cobalto . Los depósitos asociados a rocas volcánicas y sedimentarias félsicas contienen menores concentraciones significativas de plomo, plata , arsénico , antimonio , cadmio, y localmente bismuto, estaño y selenio.

Ore y ganga mineralogía y zonación

El mineral de sulfuro dominante en la mayoría de los depósitos VMS es pirita, pirrotita , pero es dominante en los demás. Marcasita , que está presente ya sea intercrecido con pirita de grano fino o como un producto de reemplazo de pirrotita , es generalmente un componente de menor importancia , pero puede constituir una fuente potencial de drenaje ácida debido a su alta reactividad con respecto a

la pirita . Las otras fases dominantes como la calcopirita y esfalerita , acompañado de galena en depósitos VMS asociados con rocas félsicas . Otros minerales de mena están presentes en abundancia mucho más bajos , sino que constituyen importantes fuentes potenciales de metales pesados. El sulfuro de accesorio más común y minerales sulfosalt son los de la serie tennantita - tetraedrita ,arsenopirita , y diversos sulfosalt minerales de plomo- antimonio - bismuto , en particular en los depósitos asociados con la roca félsica . Depósitos relacionados con el rock mafic pueden contener sulfuro de cobalto o thiospinel . Magnetita está presente en algunos yacimientos y barita puede ser muy abundante en yacimientos de tipo KurokoVMS , en la que habitualmente se forma un importante facies mineral . Yeso y anhidrita son también abundantes en algunos depósitos Kuroko . Los minerales más comunes son la ganga de silicato de cuarzo y clorita, que se acompaña de sericita de los depósitos asociados a rocas félsicas . Otras fases de ganga son mucho menos abundantes , con excepción de los depósitos de sulfuros masivos que han sido metamorfoseadas a greenschist o metamórficas grados superiores. En estos depósitos metamorfoseados , fases como antofilita y la forma de cordierita protolitos cloríticas .Zonificación del metal está muy desarrollada en los depósitos de sulfuros masivos . Abundancias de cobre son elevados en muro inferior y zonas de mineral Stringer, y el contenido de zinc aumenta hacia arriba y hacia fuera desde el núcleo de las zonas de surgenciahidrotermales . En depósitos félsica - asociados , plomo , arsénico , antimonio y abundancias se enriquecen hacia arriba y hacia fuera desde las zonas ricas en zinc . Barita y sílice también son enriquecidos hacia la parte superior estratigráficas y los bordes distales de la mayoría de los depósitos Kurokotype .

Características Minerales

El tamaño de grano es muy variable y se controla generalmente por la mineralogía de sulfuro primario y la medida de metamórficarecristalización . Minerales de sulfuro primario de la mayoría de los yacimientos de zinc , plomo y cobre son de grano fino y intercrecido ,mientras que los de la mayoría de los depósitos de cobre-cinc son de grano más grueso ( Franklin , 1993 ) . El alcance de los cambios de tamaño de granodepende de condiciones de presión y temperatura alcanzada durante el metamorfismo , y en la ductilidad de sulfurominerales . Por ejemplo , la deformación cataclástica reduce significativamente de tamaño de grano y por lo tanto la reactividad de quebradizominerales de sulfuro tales como calcopirita y pirita , pero deforma plásticamente minerales de sulfuro dúctiles tales como la galena .Metamorfismo térmico suele causar mineral de sulfuro a ser mucho más gruesa de grano y desarrollar mosaico otexturas sulfuro porphyroblastic( Stanton , 1972 ) .

Mineralogía Secundaria

Tanto el fondo marino inicial y la oxidación de la superficie después cerca de masivas minerales de sulfuro de resultados en la formación de hierro – ricogossan . Las etapas intermedias de la oxidación también puede dar lugar a la formación de una amplia gama de hierro y la base de metalsulfato y sulfato de minerales - hidrato . Estos minerales altamente solubles son reservorios potencialmente importantes de pesadametales que pueden ser fácilmente movilizado y potencialmente puede producir altos picos de carga de metales disueltos si hidrológicocondiciones de repente se alteran , por ejemplo , por la minería de superficie de un depósito en un clima húmedo . minerales secundariosformado en climas templados incluyen goetita , sílice cristalina y amorfa , jarosita , una variedad de portador de metalminerales hidroxi - sulfato ( beudantite , plumbojarosita , argentojarosite , woodhouseite , beaverite , meta - aluminita ,hinsdalite y brochantite ) , escorodita , oro nativo , plata nativa , bismuto nativo, barita, anglesita , litargirio, covelita ,calcocita , digenita , enargita , luzonite y acanthite .

Topografía, fisiografía

Estos depósitos no tienen las características topográficas o fisiográficas específicos.HidrologíaEstos depósitos no ejercen ninguna influencia específica en el régimen hidrológico adyacente, en parte debido a su relativamente pequeñatamaño. El grado de mineralizado afloramiento y /o excavaciones relacionadas con las minas expuesta a la atmósfera o oxidalas aguas subterráneas , así como su posición en relación con el nivel freático , son factores hidrológicos que pueden influir de manera significativa la intensidad y la magnitud de los problemas ambientales relacionados con los depósitos VMS . Disponibilidad de oxidar el agua es un factor de control para el ácido potencial de generación de metal disuelto y la capacidad de carga de agua de interactuar con los depósitos de sulfuros masivos o sus productos relacionados con las minas.

ModelosKuroko

http://pubs.usgs.gov/bul/b1693/html/bullfrms.htm

Hidrología

Estos depósitos no ejercen ninguna influencia específica en el régimen hidrológico adyacente, en parte debido a su tamaño relativamente pequeño. La extensión de afloramiento mineralizado y (o) las excavaciones relacionadas con las minas expuestas a la atmósfera o las aguas subterráneas oxidadas, y su posición en relación con el nivel freático, son factores hidrológicos que pueden influir de manera significativa la intensidad y la magnitud de los problemas ambientales relacionados con los depósitos VMS. Disponibilidad de oxidar el agua es un factor de control para el ácido potencial de generación de metal disuelto y la capacidad de carga de agua de interactuar con los depósitos de sulfuros masivos o sus productos relacionados con la mina.

Minería y métodos molidos.

Métodos mineros tienen una influencia grande sobre los impactos medioambientales potenciales de depósitos de sulfuro masivos. Tanto el tajo abierto como métodos subterráneos han sido usados al míos depósitos de VMS en operaciones históricas y modernas. Condiciones locales climáticas e hidrológicas influyen en la capacidad generadora ácida de depósitos. Los depósitos de sulfuro más masivos contienen un exceso grande de minerales de sulfuro de hierro en relación con minerales de sulfuro valiosos bajos metálicos. La naturaleza de tratamiento de mena y el método de deposición de relaves " del mineral de sulfuro rico " y rocas superfluas es los parámetros críticos que influyen en el alcance de impactos medioambientales asociados con la minería de depósitos de sulfuro masivos.

Métodos de extracción y tratamiento.

Métodos mineras tienen una gran influencia sobre los potenciales impactos ambientales de los depósitos de sulfuros masivos. Ambos métodos a cielo abierto y subterráneo se han utilizado para extraer los depósitos VMS en las operaciones históricas y modernas. Condiciones climáticas e hidrológicas locales influyen en la capacidad de generación de ácido de los depósitos. La mayoría de los depósitos de sulfuro de masivas contienen un gran exceso de minerales de sulfuro de hierro-relativos a los valiosos minerales de sulfuro de metales de base. La naturaleza de procesamiento de

mineral y el método de deposición de los residuos de sulfuro ricas en minerales y rocas de desecho son parámetros críticos que influyen en el alcance de los impactos ambientales asociados a la minería de depósitos de sulfuros masivos. Betas minerales de sulfuro de grano y intercrecido pueden requerir molido muy fino, que puede resultar en residuos altamente reactivos, por beneficio. Muchas minas modernas descargan finas de colas de sulfuro ricas en minerales de grano en la superficie de colas estanques sustentados por una serie de revestimientos impermeables. Operaciones mineras anteriores a menudo descargan residuos de una manera que dio lugar a una contaminación significativa de las aguas superficiales y subterráneas poco profundas. Algunas minas subterráneas activas son capaces de deshacerse de prácticamente todos los residuos de relleno y cementación rebajes minadas y, en consecuencia, la contaminación superficial se elimina virtualmente. Minerales de sulfuro de metal base se separan normalmente por flotación; algunos tensioactivos usados en el proceso son tóxicos. La mayoría de estos tensioactivos son recicladas y las cantidades relativamente menores son dados de alta a las balsas de residuos.

ENVIRONMENTAL SIGNATURES

Drainage signatures

El agua natural de drenaje: Los datos publicados sobre la química de los drenajes naturales asociados con los depósitos VMS incluyen: Goldfarb y otros (en prensa), Prince William Sound, Alaska, Verdes Creek Declaración de Impacto Ambiental (1983), Admiralty Island, Alaska, y Filipek y otros (1987), West Shasta, California, en el distrito. Templado clima de selva - El agua de drenaje Chipre y Besshi de tipo depósitos VMS en el área del sonido de Prince William es agua de tipo bicarbonato de calcio diluido (5,8 mg / l de Ca y 15 mg / l HCO3) que es ligeramente ácido a (pH neutro 06.04 a 07.06), el tipo de roca madre, sedimentarias o volcánicas, no parece afectar a estas generalizaciones. Conductancia específica es <50 uS / cm. Abundancias de metal en esta agua incluyen 20 mg / l de hierro, 15 mg / l de aluminio, <2 g / l de arsénico, 1,4 g / l de zinc, y <1 mg / l de plata, cobre, cobalto, cromo, plomo, molibdeno, y antimonio. Flujo de agua que fluye sobre inalteradas roca mineralizada por encima de varios depósitos tiene abundancias ligeramente elevadas de metal, incluyendo tanto como 40 mg / l de hierro, 2 g / l de cobre, y 52 mg / l de zinc; pH varía desde 5,6 hasta 7,3. Montaine, clima semi-árido - Agua natural drenaje de zonas mineralizados por encima de la zona de West Shasta (Filipek y otros, 1987) también es el calcio del agua de tipo bicarbonato (14 mg / l de calcio y 22 mg / l de HCO 3) que tiene un pH de 6,15 y una conductancia específica de 100 uS / cm.

Esta agua contiene 8 mg / l de hierro, 18 mg / l de aluminio, <12 mg / l de cobre, <10 mg / l de zinc, y <1 mg / l de arsénico. Agua de drenaje Mine: fuentes de datos publicados respecto a la química del drenaje de la mina asociada a depósitos VMS incluyen: Goldfarb y otros (en prensa), Beatson y otras ocho minas en Prince William Sound, Alaska, Kilburn y otros (1994, 1995), la mina de Holden , Washington; Alpers y otros (1991), Penn minas, California, y Alpers y otros (1991, 1994), de hierro mina Montaña California templado clima de selva - El agua de la mina más ácida y rica en metales, el drenaje de la base de pilas de relaves y consolidadas de los depósitos de tipo Besshi, desde dos lugares en el Prince William Sound, Alaska, tiene un pH de 2.6 a 2.7 y contiene tanto como 21 000 mg / l de hierro, 3600 mg / l de cobre, 220 g / l de plomo, 3,300 g / l de zinc, 30 g / l de cobalto, 10 g / l de cadmio, y 311 mg / l de sulfato.

Los relaves están desprovistos de vegetación y los drenajes apoyan un crecimiento rico en cobre amantes brillantes, alfombras de algas verdes, briofitas. Agua de la mina ligeramente ácida (pH 4.3 a 6.6) se identificó a otros seis depósitos. Los valores máximos de metal son 310 g / l de hierro, 1,400 g / l de cobre, y de 3,100 g / l de zinc. Kilburn y otros (1994) tomaron muestras de drenaje ácido de la mina desde el interior de socavones y relaves pilas continuación consolidados en la Mina Holden, una de cobre-cinc VMS en rocas volcánicas máficas anfibolitas. El agua dentro de los túneles de acceso tiene un pH de aproximadamente 5 y las concentraciones de metales de 370 a 580 g / l de hierro, 570-580 mg / l de cobre, y casi 5000 mg / l de zinc.

El efluente de colas pilas tiene un pH de 2.8 a 2.9 y contiene 23.000 a 50.000 mg / l de hierro, 21 a 53 g / l de cobre, y 130 a 3800 mg / l de zinc. Montaine, clima semiárido La mina Mountain Iron contiene el agua de la mina más ácida y rica en metales que se haya registrado. Alpers y Nordstrom (1991) han reportado valores de pH comprendidos entre 1,5 y <-1,0. La primera ocurrencia vez de valores de pH de menos de uno se obtuvieron por goteo de agua de la mina que fue precipitando activamente sales de metal-sulfato eflorescente melanterita y otros. Esta agua contiene tanto como 11 por ciento en peso de hierro, 2,3 por ciento en peso de cinc, 0,5 por ciento en peso de cobre, y 76 por ciento en peso de sulfato, con 340 mg / l de arsénico, 211 mg / l de cadmio, 12 mg / l de plomo, y 29 mg / l de antimonio.

La movilidad del metal a partir de residuos sólidos mineros

Minerales de sal sulfato soluble derivada de la intemperie y de la oxidación de minerales de sulfuro en depósitos de minas y relaves representan una fuente potencial de contaminación de metales y la generación de ácido. Como se filtra y se evapora la superficie de agua subterránea durante los períodos secos, minerales de sal de metal-sulfato eflorescente forman incrustaciones alrededor y debajo de la base de las pilas, que almacena eficazmente acidez y metales liberados durante la degradación mineral de sulfuro. Lluvias o deshielo posteriores después de un período seco se pueden liberar un pulso muy concentrada de agua ácida de las minas. Escombreras asociadas con plomo-ricos depósitos VMS (Kuroko-tipo) puede ser una fuente de contaminación por plomo debido a las altas concentraciones de minerales secundarios de plomo soluble.

Minerales secundarios en las presas de relaves incluyen una variedad de oxihidróxidos de hierro (goetita, lepidocrocita, akaganeita, maghemita y ferrihidrita), sulfatos (yeso, basanita, jarosita, jarosita de hidronio, melanterita, goslarite, ferrohexahydrite, epsomite, hexahidrita, siderotil, rozenite, anglesita , alunogen y copiapite) y minerales como marcasita, covelita y azufre nativo (Jambor, 1994). Agua de los poros de las presas de relaves asociados al Heath Steele, New Brunswick, depósito son ácidos (pH 1,8 a 5,2), tiene Eh de 280 a 580 mV, y contiene abundancia significativas disueltas de metales, incluyendo 0,3 a 600 mg / l de cobre, 0,8 a 11 mg / l de plomo, 23 a 4880 mg / l de zinc, 1.200 a 36.000 mg / l de hierro, y de 600 a 67.600 sulfato de mg / l (Boorman y Watson, 1976). Del mismo modo, el agua intersticial de relaves asociados con el amuleto Waite, Quebec, depósito son ácidos (pH 2,5 a 6,0), tiene Eh de 200 a 700 mV, y contiene abundancia de metales disueltos significativos, incluyendo tanto como 65 mg / l de cobre, tanto como 5 mg / l de plomo, tanto como 250 mg / l de zinc, tanto como 8.000 mg / l de hierro, y tanto como sulfato de 20000 mg / l (Blowes y Jambor, 1990).

Por último, el agua intersticial de diques de colas asociadas al Kidd Creek, Ontario, depósito son ácidos (pH 3,5 a 7,5), tiene Eh de 50-500 mV, y contiene abundancia de metales disueltos significativos,

incluyendo 0-38 mg / l de cobre, 0 a 2 mg / l de plomo, de 0 a 6200 mg / l de zinc, 0 a 350 g / l de arsénico, de 1 a 990 mg / l de hierro, y 1860 a 27.000 mg / l de sulfato de (al y otros, 1994).

Trituración extremadamente fina necesaria para beneficio de VMS mineral puede mejorar el transporte aéreo de plomo-arsénico y cadmio-antimonio-bearing polvo. Este fenómeno es más probable en el semi-árido de las regiones áridas en las que prevalecen los vientos fuertes.

Suelos, sedimentos firmas anteriores a la minería

El conjunto elemental y la magnitud de las anomalías geoquímicas en suelos y sedimentos recogidos de los depósitos VMS inalteradas dependen de una serie de factores, incluyendo VMS tipo de depósito, la extensión de afloramiento mineral o sobrecargar, clima, topografía, etc muestras de sedimento recolectadas corriente abajo Kuroko-tipo depósitos en el bosque templado lluvioso en Admiralty Island, Alaska, contienen de 5 a 10 por ciento en peso de hierro, hasta 10.000 ppm de bario, de cientos a varios miles de ppm de zinc, cientos de ppm de plomo, de decenas a cientos de ppm de arsénico, cobre y níquel, así como de 0 a 20 ppm de plata, bismuto, cadmio, mercurio, molibdeno y antimonio (Kelley, 1990; Rowan y otros, 1990; Taylor y otros, 1992; CD de Taylor, datos no publicados, 1995.).

Secuencia firmas geoquímicas de sedimentos asociados con imperturbable de forma variable perturbada Chipre y Besshi VMS depósitos en el Prince William Sound, Alaska, son similares a las que acabamos de describir. Ellos contienen de 10 a 40 por ciento en peso de hierro, varios cientos de ppm de bario, cientos de ppm de arsénico y zinc, de decenas a cientos de ppm de plomo, de cientos a miles de ppm de cobre, y de 0 a 20 ppm de plata, bismuto, mercurio, molibdeno y antimonio (RJ Goldfarb, datos no publicados. datos, 1995).

Preocupaciones ambientales potenciales asociados con el procesamiento de minerales

Las balsas de escombreras por debajo de los molinos son susceptibles de contener una gran abundancia de plomo, zinc, cadmio, bismuto, antimonio, y cianuro y otros reactivos utilizados en los circuitos de recuperación de flotación y. Altamente yacimientos pirítico-pyrrhotitic que están expuestos a la oxidación por el aire que circula a través de túneles de acceso abiertos, agujeros de hombre, y los agujeros de perforación de exploración pueden evolucionar gas SO2, en algunos casos, la combustión espontánea puede causar mineral de sulfuro para quemar. Los relaves que contienen altos porcentajes de falta de mineral de minerales de sulfuro de hierro tienen muy alta capacidad de generación de ácido. Las reservas superficiales de alto sulfuro mineral también son fuentes potenciales de agua de la mina rica en metales.

FIRMAS FUNDICIÓN

La mayoría de mineral rica base de metal fundido se concentra. En la mayoría de los casos, los concentrados se envían a la costumbre fundiciones, y por lo tanto no contribuyen al impacto ambiental en las inmediaciones mío. Distritos más grandes se sirven a menudo por una fundición de co-ubicada en el distrito. Los datos recopilados por Gulson y otros (1994) documentan la relación entre el plomo en el suelo cerca de fundiciones de plomo en la sangre y en los niños, datos similares para la zona de Leadville, Colorado, indican tendencias similares. Los datos adicionales pueden estar disponibles para el Trail, Columbia Británica y El Paso, Texas fundiciones.

Efectos del clima sobre las firmas ambientales

Grandes diferencias entre los datos de drenaje de minas geoquímicos para los depósitos en el West Shasta, California, el distrito este de Canadá, y que los depósitos en los climas más fríos y húmedos de Alaska subrayan el importante papel del clima con respecto al drenaje ácido asociado con depósitos VMS. La acidez y la concentración total de metal en el DAM en ambientes áridos son varios órdenes de magnitud mayor que en los climas más templados debido a los efectos de concentración de evaporación de efluentes de minas y el "almacenamiento" resultante de los metales y la acidez en los minerales de metales sulfato de sal altamente soluble . Sin embargo, un mínimo de flujo de agua de la superficie en estas áreas inhibe la generación de volúmenes significativos de, el drenaje de metal enriquecido altamente ácida. Versión concentrada de estos contaminantes almacenados para las cuencas locales puede ser iniciada por precipitación después de un período de sequía. En climas húmedos, niveles freáticos altos pueden reducir la exposición de los yacimientos abandonados a la oxidación y continuamente eliminar relaves existentes y vertederos de minas. Aunque el agua ácida de las minas de metal cargado se forma, se puede diluir con abundancia de metales benignos dentro de varios cientos de metros de la mezcla con una corriente de orden superior.

GEOFÍSICA GEOAMBIENTAL

Potencial espontáneo detecta potenciales eléctricos producidos por reacciones redox en curso. El método es adecuado para la localización de los "puntos calientes" en las pilas de relaves. Encuestas electromagnéticas son útiles para el seguimiento y monitoreo del agua subterránea que contienen metales. Además, los datos magnéticos detallados pueden ayudar a delinear los contactos geológicos, los estratos y fracturas que pueden actuar como conductos de fluido, especialmente en rocas cristalinas.