Perspectivas sobre las condiciones de formación de óxidos de manganeso de Crimora, VA (EE. UU.)
Autores: Elmi, Chiara; Whitlock, Jacob R.; Macdowell, Matthew T.; Foust, Richard D.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Perspectivas sobre las condiciones de formación de óxidos de manganeso de Crimora, VA (EE. UU.)
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Manganeso
óxidos
Crimora
Depósito
Minerales
Geoquímico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
Muchas regiones de los Estados Unidos contienen depósitos de manganeso económicamente valiosos en Nueva Inglaterra, las regiones Apalaches y del Piedmont en el este de los Estados Unidos, en el norte de Arkansas y, en menor medida, en el centro-oeste de California. Los óxidos/hidróxidos de Mn (comúnmente conocidos como minerales de óxido de Mn) se encuentran en una amplia variedad de entornos geológicos y ocurren como agregados de grano fino, vetas, nódulos y concreciones marinas y de agua dulce, costras, dendritas y recubrimientos en superficies rocosas (por ejemplo, el barniz del desierto). La forma en que se forman los óxidos de manganeso y qué mecanismos determinan cuáles óxidos son propensos a formarse son limitados y aún se debaten. Este artículo se centra en los óxidos de Mn recolectados en el límite sur del sitio de mina a cielo abierto abandonado llamado Crimora Mine (Condado de Augusta, Virginia). Este estudio utiliza características mineralógicas y químicas para arrojar luz sobre el origen de los depósitos de manganeso en Crimora a lo largo del pie occidental de Blue Ridge en el suroeste de Virginia. Informamos sobre el primer estudio detallado sobre la génesis del depósito de manganeso de Crimora realizado desde que la mina fue cerrada en la década de 1950. La muestra de Crimora Mine es un nódulo redondo y alargado de color negro oscuro de grano fino a medio recubierto con una mezcla de grano fino de limonita terrosa amarillenta, arcillas y cuarzo. La microscopía electrónica de barrido (SEM) reveló que los óxidos de Mn de Crimora exhiben capas concéntricas, matrices similares a brechas y vetas. La difracción de rayos X en polvo (XRPD) identificó el conjunto de minerales de Mn como hollandita y birnessita. La concentración y el rango de especies químicas disueltas en agua dulce, agua de mar y fluidos de deposición hidrotermal imponen una firma geoquímica a los óxidos de Mn, proporcionando una herramienta diagnóstica para arrojar luz sobre su origen genético. El análisis de espectroscopía de emisión óptica de plasma acoplado inductivamente (ICP-OES) de los óxidos de manganeso de Crimora muestra Mn, Fe y Ti, así como elementos traza como Co, Ba, Y, Zn, Cr, Ni, Tl, La, V y Li. Un análisis bivariado basado en la correlación geoquímica de Mn y otros cationes sustitutos comunes (por ejemplo, Fe, Co, Ti) muestra una génesis mixta en diferentes entornos con diversas condiciones biológicas y sedimentarias supergénicas (de agua dulce y marina). Estos datos sugieren que el depósito rico en Mn en Crimora, VA, se formó en un entorno de margen continental de depósitos superficiales y se reprecipitó en condiciones biogénicas y supergénicas mixtas.
Descripción
Muchas regiones de los Estados Unidos contienen depósitos de manganeso económicamente valiosos en Nueva Inglaterra, las regiones Apalaches y del Piedmont en el este de los Estados Unidos, en el norte de Arkansas y, en menor medida, en el centro-oeste de California. Los óxidos/hidróxidos de Mn (comúnmente conocidos como minerales de óxido de Mn) se encuentran en una amplia variedad de entornos geológicos y ocurren como agregados de grano fino, vetas, nódulos y concreciones marinas y de agua dulce, costras, dendritas y recubrimientos en superficies rocosas (por ejemplo, el barniz del desierto). La forma en que se forman los óxidos de manganeso y qué mecanismos determinan cuáles óxidos son propensos a formarse son limitados y aún se debaten. Este artículo se centra en los óxidos de Mn recolectados en el límite sur del sitio de mina a cielo abierto abandonado llamado Crimora Mine (Condado de Augusta, Virginia). Este estudio utiliza características mineralógicas y químicas para arrojar luz sobre el origen de los depósitos de manganeso en Crimora a lo largo del pie occidental de Blue Ridge en el suroeste de Virginia. Informamos sobre el primer estudio detallado sobre la génesis del depósito de manganeso de Crimora realizado desde que la mina fue cerrada en la década de 1950. La muestra de Crimora Mine es un nódulo redondo y alargado de color negro oscuro de grano fino a medio recubierto con una mezcla de grano fino de limonita terrosa amarillenta, arcillas y cuarzo. La microscopía electrónica de barrido (SEM) reveló que los óxidos de Mn de Crimora exhiben capas concéntricas, matrices similares a brechas y vetas. La difracción de rayos X en polvo (XRPD) identificó el conjunto de minerales de Mn como hollandita y birnessita. La concentración y el rango de especies químicas disueltas en agua dulce, agua de mar y fluidos de deposición hidrotermal imponen una firma geoquímica a los óxidos de Mn, proporcionando una herramienta diagnóstica para arrojar luz sobre su origen genético. El análisis de espectroscopía de emisión óptica de plasma acoplado inductivamente (ICP-OES) de los óxidos de manganeso de Crimora muestra Mn, Fe y Ti, así como elementos traza como Co, Ba, Y, Zn, Cr, Ni, Tl, La, V y Li. Un análisis bivariado basado en la correlación geoquímica de Mn y otros cationes sustitutos comunes (por ejemplo, Fe, Co, Ti) muestra una génesis mixta en diferentes entornos con diversas condiciones biológicas y sedimentarias supergénicas (de agua dulce y marina). Estos datos sugieren que el depósito rico en Mn en Crimora, VA, se formó en un entorno de margen continental de depósitos superficiales y se reprecipitó en condiciones biogénicas y supergénicas mixtas.