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Geofísica internacional
versión On-line ISSN 2954-436Xversión impresa ISSN 0016-7169
Geofís. Intl vol.44 no.1 Ciudad de México ene./mar. 2005
Articles
Mineralogy and geochemistry of sulfide-bearing tailings from silver mines in the Taxco, Mexico area to evaluate their potential environmental impact
1 Escuela Regional de Ciencias de la Tierra, Universidad Autónoma de Guerrero. Ap. Post. 197, Taxco, Gro.
2 Universidad Tecnológica de Tulancingo, Camino a Ahuehuetitla No. 301, Tulancingo, Hgo.
3 Instituto de Ciencias Básicas e Ingenierías, Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, Cd. Universitaria, Pachuca, Hgo.
4 Departamento de Geología, Universidad de Sonora. Rosales y Blvd. Encinas, Hermosillo, Son.
Six sulfide-bearing, flotation tailings dams and one waste-rock dump from epithermal Pb-Zn-Ag-Cu deposits in Taxco, Guerrero have been mineralogically and geochemically characterized to evaluate their potential environmental impact. Primary phases are dominated by quartz and rock fragments with scarce feldspar, barite and ferromagnesian. Calcite is found in the less oxidized tailings. Primary sulfides are pyrite and sphalerite with some pyrrothite, galena, chalcopyrite, Ag-sulfosalts and arsenopyrite. In oxidized zones, sulfides are low or absent. Secondary pilases are widespread and include gypsum, chalcocite, keoheite, nimite, hetaerolite, jarosite, smithsonite, bernalite, epsonite, rozenite, pickeringite, hexahydrite, bassanite, boyleite, hematite, scorodite, cryptocrystalline and amorphous precipitates and poorly crystallized Fe-oxyhydroxides. EDS analysis suggests that adsorption is important in the retention of metals.
All Taxco tailings and waste-rock dumps show high concentrations of total Ag (9.5 74.2 mg/kg), Cd (1.0-780 mg/kg), Cu (71.8-1320 mg/kg), Fe (2.49-25.1%), Mn (18.6-13 800 mg/kg), Pb (780-43 700 mg/kg), V (2.0-127 mg/kg), Zn (380->10 000 mg/ kg) and As (19.0-11 800 mg/kg) exceeding the regional background concentrations in crop soils. Contents of water-soluble metals are heterogeneous but contain significant amounts of toxic metals (e.g. Cd = <0.005-19.2 mg/L; Cu = <0.025-63 mg/L; Fe = >0.025-1105 mg/L; Pb = <0.025-0.655 mg/L; As = <0.010-1.79 mg/L), particularly from highly oxidized zones. The release is primarily controlled by pH. Sulfide oxidation and generation of AMD are coupled by dissolution, neutralization via calcite, reprecipitation and adsorption.
KEY WORDS: Taxco; tailings; sulfide; heavy metals; acid mine drainage; bioavailability; toxicity
Seis depósitos de jales y un terrero resultantes de la explotación de los depósitos epitermales de Pb-Zn-Ag-Cu de la región de Taxco, Guerrero han sido caracterizados mineralógicamente (microscopía óptica, MEB y XRD) y geoquímicamente (EDS, metales totales y solubles en agua) para estimar su potencial para liberar metales al medio ambiente. Las fases primarias están dominadas por el cuarzo y los fragmentos de roca con escasos feldespatos, barita y ferromagnesianos. La calcita sólo ha sido reconocida en los jales menos oxidados. Los sulfuros primarios incluyen pirita y esfalerita con escasa pirrotita, galena, calcopirita, sulfosales de plata y arsenopirita, los cuales sólo se conservan en los depósitos no oxidados. En los jales oxidados, los sulfuros están ausentes o aparecen como relictos. Las fases secundarias están ampliamente distribuidas e incluyen al yeso, calcocita, keoheita, nimita, hetaerolita, jarosita, smithsonita, bernalita, epsonita, rozenita, pickeringita, hexahidrita, hematita, escorodita así como precipitados amorfos y criptocristalinos y oxihidróxidos de hierro pobremente cristalizados. Análisis por EDS indican que la adsorción en las fases secundarias es un importante proceso que influye en la retención de metales.
Todos los depósitos de jales y terreros de Taxco se caracterizan por presentar altas concentraciones totales de Ag (9.5-74.2 mg/kg), Cd (1.0-780 mg/kg), Cu (71.8-1320 mg/kg), Fe (2.49-25.1%), Mn (18.6-13 800 mg/kg), Pb (780-43 700 mg/kg), V (2.0 127 mg/kg), Zn (380->10 000 mg/kg) and As (19.0-11 800 mg/kg) y todos se encuentran por encima de los niveles regionales de fondo de los suelos de cultivo. Los contenidos de metales solubles en agua indican que los jales son muy heterogéneos y que liberan cantidades importantes de metales tóxicos, (e.g. Cd = <0.005-19.2 mg/L; Cu = <0.025-63 mg/L; Fe = >0.025-1105 mg/L; Pb = <0.025-0.655 mg/L; As = <0.010-1.79 mg/L) particularmente los niveles oxidados, y que la liberación de estos metales está controlada esencialmente por el pH. Los datos indican que la oxidación de los sulfuros y la generación de AMD están acompañados por procesos de disolución de otras fases, de neutralización por la calcita, la reprecipitación de fases secundarias y la adsorción, y que estos procesos son los principales responsables de la movilidad y disponibilidad de metales en los desechos mineros de Taxco.
PALABRAS CLAVE: Taxco; jales; sulfuros; metales pesados; drenaje ácido de mina; biodisponibilidad; toxicidad
BIBLIOGRAPHY
ARMIENTA, M. A.; M. O. TALAVERA; O. CENICEROS; N. CRUZ and O. AGUAYO, 2000. Hydrogeochemistry of metals in Taxco, Mexico. 31th International Geological Congress, Rio de Janeiro, Brazil, Abstracts CD. [ Links ]
BYLINSKY, G., 1972. Metallic menaces. In: HAFEN B. ed., Man, health and environment. Minneapolis Burges Publishing, 174-185. [ Links ]
CAMPA M. F. and A. IRIONDO, 2003. Early Cretaceous Protolith Age for Metavolcanic Rocks from Taxco and Taxco El Viejo in Southern Mexico. Geol. Soc. Am. 99th Cordilleran Section. [ Links ]
CAMPA, M. F.; M. CAMPOS; R. FLORES and R. OVIEDO, 1974. La secuencia mezoica volcánica-sedimentaria metamorfizada de Ixtapan de la Sal, Mex.-Teloloapan, Gro. Bol. Soc. Geol. Mex., 35, 7-28. [ Links ]
CAMPA, M. F. and E. J. RAMÍREZ, 1979. La evolución geológica y la metalogénesis del noroccidente de Guerrero. Serie Técnico-Científica, Universidad Autónoma de Guerrero, 1, 101p. [ Links ]
CRM, 1999. Monografía Geológico-Minera del estado de Guerrero. 261 p. [ Links ]
DE CSERNA, Z. and C. FRIES, 1981. Hoja Taxco 14Q-h (7) con resúmenes de la geología de la hoja Taxco, estados de Guerrero, México y Morelos. Universidad Nacional Autónoma de México, Instituto de Geología, Carta Geológica de México, Serie 1:100 000, mapa con texto, 47p. [ Links ]
DOLD, B., 1999. Mineralogical and geochemical changes of copper flotation tailings in relation to their original composition and climatic setting - Implications for acid mine drainage and element mobility. Terre & Environment, 18, 230p. [ Links ]
DOLD, B. and L. FONTBOTÉ, 2001. Element Cycling and Secondary Mineralogy in Porphyry Copper Tailings as a Function of Climate, Primary Mineralogy, and Mineral Processing. J. Geochem. Expl., 74, 3-55. [ Links ]
DOLD, B. and L. FONTBOTÉ, 2002. A Mineralogical and Geochemical Study of Element Mobility in Sulfide Mine Tailings of Fe Oxide Cu-Au Deposits from The Punta del Cobre Belt, Northern Chile. Chem. Geol., 189, 135-163. [ Links ]
DREVER, J. M., 1997. The Geochemistry of Natural Waters. Surface and Groundwater Environments. Prentice Hall, 436p. [ Links ]
EVANGELOU, V. P. and Y. L. ZHANG, 1995. A Review: Pyrite Oxidation Mechanisms and Acid Mine Drainage Prevention, Critical Reviews. In: Environmental Science and Technology, 25, 2, 141-199. [ Links ]
FERGUSSON, J. E., 1990. The heavy elements: Chemistry, environment impact and health effects. Pergamon Press, 614p. [ Links ]
FRIES, C., 1960. Geología del Estado de Morelos y de partes adyacentes de México y Guerrero, región central meridional de México. Inst. Geol. UNAM, 60p. [ Links ]
FURST, A., 1971. Trace elements related to specific chronic disease cancer. In: CANNON H. and HOPPS H. Eds., Environmental geochemistry in health. Geol. Soc. America Memoir, 123, 109-103. [ Links ]
GARCÍA-ABUNDIS, J., 2002. Hidrogeoquímica de los lixiviados de los jales El Fraile, Taxco de Alarcón, Gro. Tesis de Licenciatura, Universidad Autónoma de Guerrero, 65p. [ Links ]
HUDSON, T. L., 1998. Environmental research needs of metal mining. Society for mining metallurgy and exploration, Inc., 21p. [ Links ]
IMSA, 1978. Geology and ore deposits of the Taxco mining district. Guerrero, México. Inter. Report, 40p. [ Links ]
JAMBOR, J. L., 1994. Mineralogy of sulfide-rich tailings and their oxidation products. In: BLOWES D.W. & JAMBOR J.L. Eds., The environmental geochemistry of sulfide mine wastes. Mineralogical Association of Canada, Waterloo, 59-102. [ Links ]
KELLER, E. A., 1992. Environmental geology. Ed. MacMillan Publishing Co., 346p. [ Links ]
MONTGOMERY, C. W., 1992. Environmental geology. Wm. C. Brown Publisher, 441p. [ Links ]
MORÁN-ZENTENO, D. J.; R. MARTÍNEZ-SERRANO; B. MARTINY; P. SCAF; G. SILVA-ROMO; C. MACÍAS-ROMO; L. A. ALBA-ALDAVE; M. S. HERNÁNDEZ BERNAL and G. N. SOLÍS-PICHARDO, 1999. Tertiary arc-magmatism of the Sierra Madre del Sur, Mexico and the transition to the volcanic activity of the Trans-Mexican Volcanic Belt. J. South Am. Earth Sc., 12, 513-535. [ Links ]
NOGALES, R.; F. GALLARDO-LARA; E. BENÍTEZ; J. SOTO; D. HERVAS and A. POLO, 1997. Metal extract-ability and availability in a soil after heavy application of either nickel or lead in different forms. Water, Air and Soil Poli., 94, 33-44. [ Links ]
NORDSTROM, D. K. and C. N. ALPERS, 1999. Geochemistry of acid mine waters. In: G. S. PLUMLEE and M. J. LOGSDON Eds., The environmental geochemistry of mineral deposits. Reviews in economic geology, 6A, 133-160. [ Links ]
PAKTUNC, A. D., 1998. Mineralogical constraints on the determination of neutralization potential and prediction of acid mine drainage. Environ. Geol., 39 , (2), 103-112. [ Links ]
PLUMLEE, G. S., 1999. The environmental geology of mineral deposits. In: PLUMLEE G.S. & LOGSDON M.J. Eds., The environmental geochemistry of mineral deposits. Reviews in economic geology, 6A, 71-116. [ Links ]
RITCEY, G. M., 1989. Tailings management, problems and solutions in the mining industry. Elsevier Science Publishing Co. Inc., 970p. [ Links ]
SMITH, K. S., 1999. Metal sorption on mineral surfaces: An overview with examples relating to mineral deposits. In: PLUMLEE G.S. & LOGSDON M.J. Eds., The environmental geochemistry of mineral deposits. Reviews in economic geology, 6A, 161-182. [ Links ]
SMITH, K. S. and H. L. O. HUYCK, 1999. An overview to the abundance, relative mobility, bioavailability and hu man toxicity of metals. In: PLUMLEE G.S. & LOGSDON M.J. Eds., The environmental geochemistry of mineral deposits. Reviews in economic geology, 6A, 29-70. [ Links ]
US DEPARTMENT OF HEALTH AND HUMAN SERVICES, 1993. Toxicological profile for plead. TP-92/ 12, 307p. [ Links ]
WALTON-DAY, K., 1999. Geochemistry of the processes that attenuate acid mine drainage in wetlands. In: PLUMLEE, G. S. & LOGSDON, M. J. Eds., The environmental geochemistry of mineral deposits. Reviews in economic geology, 6A, 215-228. [ Links ]
Received: December 11, 2002; Accepted: February 04, 2004
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