Estudio hidrogeoquímico del lago minero Cueva de la Mora (IPB, Huelva)

Controles sobre la concentración de metales y modelo de estratificación

CIENCIAS DE LA TIERRA/GEOCIENCIAS

Estudio hidrogeoquímico del lago minero Cueva de la Mora (IPB, Huelva)

Controles sobre la concentración de metales y modelo de estratificación

El presente trabajo se centra en el estudio de los procesos biogeoquímicos que tienen lugar en el lago minero de Cueva de la Mora (Faja Pirítica, Huelva), ofrece una visión global del sistema e identifca los factores que controlan los parámetros físico-químicos de la columna de agua. La interacción del H2S biogénico con metal(oid)es disueltos provoca la aparición de una banda de turbidez formada por la precipitación de sulfuros secundarios, lo que conlleva la retirada del cobre y una disminución del contenido en elementos traza (As, Cd, Pb, U, Th, Tl, Sb). La evolución de los perfles físico-químicos ha permitido asociar la intensidad de la sulfato-reducción bacteriana con la producción primaria desarrollada en el mixolimnion, y la separación entre oxiclina y redoxclina. De acuerdo con el muestro de la quimioclina y los cálculos geoquímicos (mediante PHREEQC), la precipitación de los sulfuros sigue la secuen¬cia: CuS>CdS>PbS>As2S3>NiS>ZnS. El análisis mediante microscopía electrónica de barrido (SEM-EDS) de la partícula retenida en trampas de sedimento ha permitido reconocer sulfuros secundarios de cobre, arsénico y zinc. El estudio hídrico e isotópico (d18OW, d2HW, d3H) de la masa de agua concluye que Cueva de Mora es un lago de descarga, en el que la estratifcación del monimolimnion se formó du¬rante el proceso de llenado y ha permanecido inalterada desde entonces. La interpretación, digitalización y visualización (mediante ArcGIS) de la información minera recopilada ha per¬mitido conocer la estructura de la mina. El factor determinante del desarrollo de la estructura multicapa del monimolimnion es la conexión de la corta con diferentes niveles de galerías subterráneas. Por otra parte, la estimación del ratio de densidad (Rρ) indica que el proceso de doble convección difusiva puede ser el origen de la capa más superficial del monimolimnion. Mediante ensayos de laboratorio se ha evaluado los sistemas de amortiguación del pH de la columna de agua. El aumento de pH en el mixolimnion se encuentra tamponado por la precipitación de schwertmannita. Esta fase contiene, como componentes traza, Al y Si, pero también presenta una elevada capacidad de retención de carbono orgánico, As, Cr, V y Sb. A partir de los 20 m de profundidad, la concentración de aluminio está regulada por la hidrobasaluminita. La retención de trazas en estos hidroxisulfatos explica el descenso de la concentración de Si, V, Sb, Cr, Be, Pb, Se y U a medida que aumenta la profundidad. Los ensayos de disolución ácida de diferentes litologías de caja han permitido relacionar la actividad primaria desarrollada en el mixolimnion con el contenido en carbonatos y fósforo de las litologías del yacimiento. Asimismo, la disolución de carbonatos y aluminosilicatos es la responsable del aumento del pH en columna de agua. La disolución de la pirita libera Fe y SO42, además de Zn, Mn, Cu, Pb y As y trazas de Cd, Sb, Cr, Tl y U. Por último, se ha realizado un estudio del sedimento mediante la extracción secuencial de los diferentes componentes; el análisis químico de los lixiviados, y la identificación minera¬lógica del residuo solido mediante difracción de rayos X (DRX y DRXD). El sedimento profun¬do presenta una composición homogénea, formada principalmente por detríticos de sulfuros primarios y silicatos. Por el contrario, en el sedimento somero se distinguen dos capas: una superfcial, formada principalmente por oxi-hidroxisulfatos de hierro y otra profunda, cuya fracción mayoritaria se asocia al contenido de sulfuros secundarios y a la materia orgánica. En este sedimento se establecen ciclos de Fe y S debido a una mayor actividad microbiana.

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