Introducción
⌅Los elementos de tierras raras (ETR) surgen originalmente en pequeñas cantidades a partir de depósitos de pegmatita granítica (entorno geológico en el que se descubrieron por primera vez). Hoy día, con el avance de la nanociencia se han estudiado otros, como es el caso de los yacimientos lateríticos. Estos elementos tienen gran demanda en el comercio internacional.
El estudio geológico, químico, mineralógico y metalúrgico de los yacimientos lateríticos aún es ínfimo en comparación con la potencialidad en recursos económicos que estos encierran. Es por ello que las investigaciones geológicas están llamadas a la prolongación de la vida de los combinados minero-metalúrgicos de las industrias.
Durante décadas se ha seguido una estrategia estrecha dirigida solamente al níquel y cobalto, lo que requiere ser re-direccionado hacia la consecución de un desarrollo integral que garantice la expansión de la extracción de metales, tonelaje de mineral, y por tanto, la sustentabilidad de esta industria (W. Lavaut Copa, 2015Lavaut-Copa, W. 2015. “Las bajas concentraciones metalíferas: Reto de la actividad minero-metalúrgica cubana”. Revista Geoinformativa, Vol. 9 ( No 1):12-21.).
Las reservas lateríticas de níquel y cobalto en Cuba pudieran convertirse en una de las más grandes reservas de escandio y otros elementos raros y dispersos por poseer potentes cortezas de meteorización donde se han desarrollado perfiles de laterización importantes.
Materiales y métodos
⌅Se tomaron muestras compósito en siete pozos mineralógicos perforados en el yacimiento Yagrumaje Sur. La caracterización petrográfica de las láminas delgadas se realizó con un microscopio petrográfico (marca: AXION Lab.A1 alemán). Las microfotografías fueron tomadas por la cámara fotográfica acoplada al microscopio (modelo: AxionCam ERs5s, de 25.0 megapíxeles). Para la clasificación, se utilizó el Sistema de Clasificación de las Rocas Cubanas (Colectivo de autores, 2019Colectivo de autores. 2019. Sistema de Clasificación de las Rocas cubanas. La Habana, Cuba: Centro Nacional de Informacion Geologica, ISBN: 978-959-71176-91-9.), sobre la base del sistema jerárquico de clasificación del British Geological Survey (1999)British Geological Survey. 1999. Rock Classification Scheme., con modificaciones de acuerdo a lo propuesto por Strekeinsen (1967)Strekeisen, AL. 1967. Clasificación y nomenclatura rocas ígneas. N. Jb. Miner. y las recomendaciones de la Unión Internacional de Ciencias Geológicas (IUGS) para la Sistemática de las Rocas Ígneas (Le Maître, 1989Le Maitre et al. 1989. Clasificacion modal de las muestras de rocas igneas. Según la I.U.G.S.).
Los análisis de la composición química de las muestras se realizaron en el laboratorio del Centro de Investigaciones del Níquel (CEDINIQ).
Resultados y discusión
⌅Mineralogía
⌅La distribución de las fases minerales principales de los horizontes laterítico y saprolítico del yacimiento Yagrumaje Sur se presenta en la 1.
Las fases minerales que se identificaron en las diferentes muestras, reflejan las formas de existencia de los elementos y compuestos químicos que, en consecuencia, determinan la composición química de los materiales evaluados. Algunas muestras son químicamente similares respecto a los contenidos de estos elementos, manifestando fases mineralógicas con cierta semejanza. Los esquemas del análisis de rayos X reflejan cuadros difractométricos bien definidos, aunque algunos materiales muestran baja cristalinidad y un alto grado de hidratación. Los difractogramas de las muestras 001002 y 001004, representan como fases principales: goethita (FeOOH), maghemita (γ-Fe2O3) y hematita (Fe2O3), estas muestras pertenecen al pozo 106136_2, donde aparecen concentraciones de Sc que evidencian resultados obtenidos en otras investigaciones. La muestra 001008A fue tomada en la trinchera geológica; macroscópicamente se describe como corteza por gabro, aparecen importantes valores de Nd, La, Ce e Y, donde la fase mineralógica principal es la nontronita (silicato de aluminio) y gibsita Al (OH). La muestra 001018 pertenece al pozo mineralógico 125947_2, las fases principales presentes son lizardita (Mg3)(SiO2O5)(OH)4 y cuarzo (SiO2). La muestra 001016 es una arcilla caolinítica con alto contenido de cuarzo cristalino, petrológicamente se describe como una roca gabroica alterada (anortosita).
Rocas ultramáficas metamorfizadas
⌅Roca compuesta por minerales serpentiníticos, minerales secundarios (clorita, minerales arcillosos y actinolita) y minerales metálicos (magnetita y espinela cromífera). Se observan relictos texturales de malla (producto de la alteración del olivino), piroxenos bastitizados, anfibolitizados, con procesos de kinkbands, de exolución lamelar diagonal, la magnetita se dispone en la dirección del clivaje, indicando que la muestra fue sometida a procesos tectónicos fuertes. En el centro de las mallas se observa antigorita, magnetita y minerales arcillosos de color pardo rojizo (figura 2).
Roca compuesta por minerales serpentiníticos, minerales secundarios (clorita, minerales arcillosos) y minerales metálicos (magnetita y espinela cromífera). Se observan texturas de malla (producto de la alteración del olivino), piroxenos bastitizados, en parte de la roca los relictos de ortopiroxenos bastitizados se presentan con procesos de kinkbands, y la magnetita dispuesta en la dirección del clivaje. En el centro de mallas se observa abundantes minerales arcillosos de color pardo rojizo, espinela cromífera y magnetita en un 10%, disperso por toda la muestra y por grietas presentes en la roca (figura 3). Macroscópicamente es una roca de color gris verdoso, gris crema en partes de la roca, se observa estructura reticular característica de una roca serpentinizada, las partes más claras es producto a la alteración a minerales arcillosos.
Roca compuesta por minerales serpentiníticos, antigorita y lizardita, se observa textura de malla producto de la alteración del olivino y textura bastítica producto de la alteración del ortopiroxenos, subordinadamente se observan alterados a talco. Los relictos de ortopiroxenos presentan procesos de kindbands, es una roca con numerosas grietas y fracturas. Como mineral metálico la magnetita dispersa por toda la muestra y por la línea de clivaje de la textura bastítica (figura 4). Macroscópicamente es una roca de color gris claro, con tonalidades más blancuzca en parte de la roca, estructura masiva, con numerosas fracturas y grietas.
Se observan vestigios de texturales de la roca original, abundantes relictos de olivino, sustituidos parcial y totalmente por minerales serpentiníticos, que forman una textura de malla o reticular, los ortopiroxenos bastitizados y los clinopiroxenos serpentinizados y subordinadamente alterados a talco y carbonato de calcio. En el centro de los retículos observa antigorita y mineral metálico que en parte de la roca esta alterado a minerales arcillosos y óxido de hierro (figura 5). Macroscópicamente son rocas de color gris oscuro, serpentinizada, de estructura masiva, con numerosas grietas rellenas de minerales serpentiníticos. La paragénesis mineral para las rocas metamorfizadas por peridotitas es olivino- minerales serpentiníticos-mineralización metálica.
Rocas básicas mantélicas del complejo cumulativo
⌅El complejo cumulativo se caracteriza por presentar cúmulos máficos de gabros olivínicos, noritas y anortositas y ultramáficos como lherzolitas, websteritas, harzburgitas y raras dunitas, con procesos de alteración en un mayor o menor grado; existen ocasionales cuerpos podiformes y lentes de cromititas; además de los diques gabroides, plagioclasitas y plagiogranitos, en la parte superior de la sección pueden aparecer cuerpos potentes de gabros isotrópicos (Iturralde-Vinent 1998Iturralde-Vinent, M. A., 1996. Cuba: el arco de islas volcánicas del Cretácico. Ofiolitas y arcos volcánicos de Cuba. IGCP project, 364, 179-189.).
Roca gabroide tipo anortosita
⌅Es una roca leucocrática, con textura alotriomórfica granular, constituida por un 90% de plagioclasas, de composición labradorita, con tamaños promedios entre 3,5 y 2 mm, en partes de la roca de tamaño mayor, son cristales que se encuentran con maclas polisintética de Carlsbad, también, todos estos cristales parcialmente saussuritizados, el clinopiroxeno en un 5%, intersticial, alterado a minerales arcillosos y anfibolitizados. El mineral metálico magnetita en un 5% (figura 6). Macroscópicamente es una roca con tonos gris a gris claro. Presenta textura masiva. La paragénesis mineral para las rocas leucocráticas es plagioclasa-anfibolita-minerales arcillosos por alteración de las plagioclasas.
Roca metamórfica de baja presión
⌅Anfibolita
⌅La muestra presenta pequeños cristales alargados de cianita, pleocroica, se observa además cristales euhedrales de andalucita, de coloración rosada, baja birrefringencia y alto relieve. Se encuentran cristales anhedrales de cordierita, baja birrefringencia, puede confundirse con el cuarzo. Se observan cristales prismáticos alargados de sillimanita, con elevados colores de interferencia y relieve alto. Todos los minerales dispuestos con textura nematogranoblástica, en algunas partes de la muestra donde está menos gruesa la lámina delgada, se pudieron determinar otros minerales. El protolito original posible roca básica (figura 7). Macroscópicamente son de color gris, con tonalidades más claras. Presenta estructura débilmente foliada. La paragénesis mineral para las anfibolitas es hornblenda-tremolita-minerales arcillosos.
Conclusiones
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Se confirmó la existencia de las ETR en las rocas básicas y ultrabásicas de la corteza meteorización en el distrito mineral de Moa.
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Se corroboró la presencia de rocas metamórficas de protolito ultrabásico (representadas por serpentinitas harzburgíticas y lherzolíticas), anortosita y anfibolita.
- Se identificaron las paragénesis minerales siguientes: