Authigenic mineral precipitates in acidic pit lakes and incubation columns related to biogeochemical factors

Resumen

Los lagos ácidos mineros (APLs) formados en minas abandonadas representan excelentes laboratorios naturales para el estudio de la formación de minerales autigénicos precipitados por diversos procesos biogeoquímicos en columna de agua y sedimentos del fondo. Las condiciones geoquímicas incluyen pH ácido extremo a moderado ( -2 a 4.5), Eh oxidante a muy reductor (800 a -200 mV), aislamiento permanente de sus aguas anóxicas profundas (hasta 130 metros de profundidad) y los sedimentos del fondo; junto a contenidos muy altos de sulfato y metales disueltos (e.g. Fe, Al, Zn, Cu, As, Pb, Cd) y la presencia de microorganismos reductores/oxidantes de sulfato y Fe. Después de una década de monitorización de aguas y sedimentos de APLs en minas de sulfuros de la Faja Pirítica Ibérica (Huelva, España) y La Unión (Murcia), junto con ensa- yos de laboratorio con columnas de incubación construidas con microorganismos autóctonos y aguas y sedimentos del fondo de los APLs, se constata una amplia variedad de precipitados autigénicos. Los oxihidroxisulfatos de Fe (schwertmannita, K- y H3O + -jarosita) son las fases principales en aguas ácidas y oxidantes (pH 2.0-3.5), la hidrobasaluminita en condicioness anóxicas menos ácidas (pH> 4.0); y los sulfuros de Zn, Cu, As y Fe (por ejemplo, wurtzita, covellita, calcocita ...) aparecen relacionados con niveles anóxicos de sulfato reducción y la comunidad bacteriana asociada. La morfología y cristalinidad de los precipitados es muy variada, desde amorfas hasta nano- o microcristalinas, especialmente en sulfuros y precipitados de Al, donde algunos de ellos incorporan otros cationes absorbidos o en sustitución (Cd, Cu, Se ...). La relación entre minerales autigénicos, condiciones biogeoquímicas y envejecimiento mineral se explora utilizando técnicas mineralógicas (separación selectiva, DRX, SEM, TEM).