Introducción
⌅ Lavaut-Copa (2018)Lavaut, Copa, W. (2018). A Geological Classification for the Rocks of Weathering”. Petroleum Science and Engineering. 2 (1). 1-6. https://doi.org/10.11648/j.pse.20180201.11
entre otros investigadores, plantea que la
meteorización se considera un fenómeno supergénico singular en el que
intervienen diferentes procesos que interactúan con el protolito, como
son: (1) desintegración físico-mecánica; (2) descomposición química; (3)
pérdida paulatina de la fábrica (textura-estructura); (4) acumulación y
redistribución de diferentes elementos químicos del protolito y
evacuación selectiva de los mismos; (6) formación de nuevos minerales
(neoformación) y (7) colapso (asentamiento) de la materia mineral en su
porción más superficial, lo que en la práctica de la meteorización se
conoce como “regolita”, término que al unísono introdujo Merril en el
año 1897 el cual proviene del griego (ῥῆγος = «manto» y λίθος = «roca»),
para nombrar cualquier depósito friable (no consolidado) de génesis in
situ («sedentario-residual») o transportado («regolita transportada»)
sobre la superficie rocosa dura del planeta Tierra -aunque hoy en día
también se incluye un origen cosmogénico asociada a los cuerpos celestes
tales como la Luna, Marte, los asteroides, etc.- (Taylor & Eggleton, 2001Taylor, G., Eggleton, R. A (2001). Regolith Geology and Geomorphology. VIII. 375 pp. ISBN 0 471 97454 4. Geol. Mag. 138, 2001, https://doi.org/10.1017/S0016756801216239
). En los últimos años, su estudio ha cobrado
relevancia en campos como la geomorfología, geoquímica, hidrología,
exploración minera y evaluación de riesgos geotécnicos (Brantley et. al., 2007Brantley,
S L., Lohse K.C., Green, J.W., Mehta, A.T., White, T., Richter, D.L.,
Bacon, A.R., Conklin, M.H., Chorover J.P., Duffy C.J., Dietrich, W.E
(2007). Regolith as a critical zone: Integrating Soil Science and
Hydrogeology, Vadose Zone Journa. 6(1). 2-11, https://doi.org/10.2136/vzj2006.0135
; Mcqueen & Scott, 2009Mcqueen, K, G., Scott, K (2009). Rock weathering and structure of the regolith. In book: Regolith Science, 105-126. https://doi.org/10.1071/9780643098268.ch06
; Benítez-Frómeta et. al., 2023Benítez,
Frómeta, P de J., Estévez Cruz, E., Peñalver, L.L (2023). Cartografía
de los depósitos cuaternarios a partir de datos de pozos en el NNW de la
Cordillera de Guaniguanico, Cuba. Cuaternario y Geomorfología. ISSN: 0214-1744, ISSNe: 2695-8589, www.rediris.es/CuaternarioyGeomorfologia/
; Schroeder et. al., 2022Schroeder,
P.A., Austin, J.C., Thompson, A., Richter, D.D (2022). Mineralogical
and Elemental Trends in Regolith on Historically Managed Sites in the
southeastern United States Piedmont. Clays and Clay Minerals. 70(4). 539-554. c10.1007/s42860-022-00202-8
; Chardon, 2023Chardon,
D (2023). Landform-regolith patterns of Northwestern Africa:
Deciphering Cenozoic surface dynamics of the tropical cratonic geosystem
Earth Sci. Rev., Vol. 242, Article 104452, https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2023.104452
; Sergeev & Collins, 2024Sergeev,
D, Collins, T (2024). Regolith-Hosted Rare Earth Element Mineralization
in the Esperance Region, Western Australia: Major Characteristics and
Potential Controls. Minerals. 14(8). 847. https://doi.org/10.3390/min14080847
; Chardon et. al., 2025Chardon,
D., Sawadogo, B., Bamba, O (2025). Relationships between African
landforms, regolith materials, and Cenozoic climate change: Implications
for sedimentary source-to-sink systems. Earths Sci. Reviews, Vol. 269. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2025.105187
).
En Cuba, la meteorización motivado por
las condiciones de clima tropical húmedo y los millones de años de
procesos geológicos de alteración que tuvieron lugar en diversos tipos
de rocas, generaron a su vez regolitas que alcanzan en algunos casos
varios metros de espesor, con presencia adicional de metales críticos
(MC) de interés económico presentes en su composición mineral, ejemplo
de ello se mencionan las lateritas (Fe-Ni-Co) desarrolladas sobre rocas
ultramáficas en las zonas de Nicaro y Moa asociadas a elementos del
grupo del platino (EGP), tierras raras (ETR) y escandio (Sc) en menores
cuantías (Proenza, 2015Proenza, J.A (2015). Mineralogía y Geoquímica de Ni, Co, EGP, Sc, ETR en yacimientos lateríticos. Macla, Revista de la Sociedad Española de Mineralogía. No.20. 3-9.
).
Según refieren Capote-Marrero y Lavaut-Copa (2019)Capote, Marrero, C.R., Lavaut Copa, W. (2019). Mapa de los tipos y subtipos de regolita sobre las rocas pre-orogénicas de Cuba a escala 1:250000”. [sesión de conferencia, CD-Room]. Geociencias La Habana.
y Lavaut-Copa et. al. (2022)Lavaut,
Copa, W. D., Capote, Marrero, C.R., Cobiella, Reguera, J.L., Alonso,
Pérez, J.A., Torres, Rodríguez, D., Milia González, I., Torres La Rosa,
M., de la Paz Marrero, D., Revé Barrio, L., González Castellano, D., San
Jorge, W, A. (2022). “Mapas Mineragénicos 1:250 000 de Cuba”. Anales de la Academia de Ciencias de Cuba. 12(2). ISSN 2304-0106.
,
los resultados del proyecto (I+D) que se ejecutó en el IGP-SGC durante
el periodo 2015-2019: “Confección de mapas mineragénicos a escala 1: 250
000 de Cuba”, vinculado al estudio de las regolitas de meteorización y
la presentación final del mapa mineragénico de los recursos de minerales
industriales (RMI) de la estructura tectono-geológica en Cuba,
permitieron en lo que respecta al basamento geológico y contexto de
ambientes geotectó nicos donde se desarrollaron dichas regolitas,
realizar el análisis mineragénico de las mismas, de igual forma,
caracterizar y clasificar 63 diferen tes tipos en 22 ambientes
geotectónicos del país con niveles de productividad en recursos
minerales industriales (RMI) y mineralizaciones metálicas, destacándose
por su di versidad 9 tipos de regolitas caoliníticas entre las que
destacan las de los sectores “Cayo Guam” y “Centeno” vinculadas al
complejo cumulativo de gabros de la región de Moa en la provincia de
Holguín.
Por lo expuesto y dada la importancia que para el país representa la búsqueda de nuevas fuentes nacionales y su posterior empleo como origen de materia prima, se planteó como objetivo general del presente trabajo: Monitorear el avance de la meteorización que transcurrió en la regolita de gabro del sector “Centeno” a través de las diferentes neoformaciones que en la misma se generaron, asimismo proponer sus potencialidades en usos más demandados por la industria local de Moa.
Materiales y Métodos
⌅Durante el desarrollo de la investigación, se seleccionó un diseño cuantitativo analítico-descriptivo, basado en el uso de datos numéricos, el posterior análisis de los mismos a partir de las muestras seleccionadas con la finalidad de obtener conclusiones objetivas y medibles, que permitan, por una parte, determinar la composición, estructura e intensidad de la meteorización y caracterizar las neoformaciones que transcurrieron durante el avance del mismo, de forma paralela, proponer las potencialidades de uso como una forma de contribuir al futuro desarrollo sostenible de la industria de los materiales de construcción en el municipio de Moa.
Contexto geológico regional y selección de muestras
⌅La
regolita de gabro del sector “Centeno”, se localiza en el macizo
Sagua-Moa-Baracoa en la provincia de Holguín; coordenadas Lambert: X =
2064096; Y = 7500125, Sistema Cuba Sur (código: Omoa-a). Dentro del
complejo de rocas, destaca, por su interés actual, las litologías
propias del complejo cumulativo básico pertenecientes a la corteza
oceánica, representada a su vez por extensos cuerpos y diques de
gabroides con rasgos propios de gabros bandeados en la base del
complejo, mientras que hacia la parte superior se aprecia la textura
propia de los gabros isotrópicos (Njila y Díaz-Martínez, 2016Njila
T., Díaz Martínez, R. (2016). Estudio químico-mineralógico de los
perfiles lateríticos ferrosialíticos en los sectores Téneme, Farallones y
Cayo Guam, en el noreste de Cuba”. Geológica América Central. 54: 67-83. https://doi.org/10.15517/rgac. v54i0.21149
). En la figura 1 se muestra la imagen de la zona donde se tomaron las muestras a diferentes profundidades. De igual form, en la tabla 1 señalan las litologías e intervalos de profundidad donde se tomaron las diferentes muestras (Lavaut-Copa et. al., 2022Lavaut,
Copa, W. D., Capote, Marrero, C.R., Cobiella, Reguera, J.L., Alonso,
Pérez, J.A., Torres, Rodríguez, D., Milia González, I., Torres La Rosa,
M., de la Paz Marrero, D., Revé Barrio, L., González Castellano, D., San
Jorge, W, A. (2022). “Mapas Mineragénicos 1:250 000 de Cuba”. Anales de la Academia de Ciencias de Cuba. 12(2). ISSN 2304-0106.
).
)
| Muestra código | Intervalo de profundidad (m) | Sub-tipo litológico |
|---|---|---|
| Omoa a-7 | 0.00 - 0.80 | Laterita típica ferricrética |
| Omoa a-6 | 0.80 - 2.00 | Saprolita ferroalumínica nodular |
| Omoa a-5 | 2.00 - 4.50 | Saprolita alumoferrosa no- nodular |
| Omoa a-4 | 4.50 - 11.50 | Saprolita fina alumínica |
| Omoa a-3 | 11.50 - 13.50 | Saprolita gruesa típica |
| Omoa a-2 | 13.50 - 13.70 | Silcreta masiva |
| Omoa a-1 | 13.70 - 16.70 | Saproca de gabro |
Equipos y selección de parámetros
⌅Análisis químico de elementos mayoritarios
⌅En las tablas 2 y 3 se muestran los parámetros de operación del equipo ICP-OES que se utilizó para las determinaciones químico-elementales de las muestras seleccionadas y posterior cálculo de los índices de alteración máfico-ultramáfico (UMIA) y lateritización (IOL), respectivamente.
| Parámetro | Valor |
|---|---|
| Modo de observación | Axial |
| Modelo del nebulizador | Lichte modificado |
| Tipo cámara de nebulización | Ciclónica, vidrio |
| Antorcha cuarzo (Ø interior) | 2.5 mm |
| Tiempo de lectura | 28 segundos |
| Generador de radiofrecuencia | 27.12 MHz |
| Potencia radiofrecuencia incidente | |
| Alta Mg II/ Mg I | 1400 W |
| Baja Mg II/Mg I | 900 W |
| Flujo de Argón (plasma) | 12 L /min |
| Flujo Argón (nebulizador) | |
| Alta Mg II/ Mg I | 0.8 L/min |
| Baja Mg II/Mg I | 1.3 L/min |
| Flujo Argón (auxiliar) | 1.0 L/min |
| Velocidad aspiración muestra | 2.0 mL/min |
| Índice | Fórmula de cálculo | Referencia |
|---|---|---|
| Alteración máfico- Ultramáfico UMIA) | 100*[(Al2O3+Fe2O3(t)/Al2O3+MgO+CaO+Na2O+Fe2O3 T | Aiglsperger et al. (2015)Aiglsperger,
T., Proenza, J.A, Lewis, J.F, Labrador, M, Svojtka, M, Rojas, Purón A,
Longo, F, Ḋuriṡová, J. (2015). Critical metals (REE, Sc, PGE) in Ni
laterites from Cuba and the Dominican Republic. Ore Geology Reviews. https://doi.org/10.1016/oregeorev.2015.10.010 |
| Lateritización (IOL) | 100* [(Al2O3 + Fe2O3 total) / (Al2O3+ SiO2 + Fe2O3 T)] | Babechuk et al. (2014)Babechuk,
M.G., Widdowson, M., Kamber, B.S. (2014). Quantifying chemical
weathering intensity and trace element release from two contrasting
basalt profiles, Deccan Traps, India. Chemical Geology, 363. 56-75. |
Composición mineral
⌅Los parámetros de operación del difractómetro de polvos, así como del termoanalizador que se empleó durante la investigación se muestran en las tablas 4 y 5, respectivamente.
| Geometría del goniómetro | Vertical |
| Sistema de focalización | Bragg-Brentano |
| Radiación (Kα) | Cu |
| Filtro | Ni |
| Diferencia de potencial | 40 kV |
| Corriente anódica | 30 mA |
| Calibración del equipo | Silicio (pastilla) |
| Registro angular | 4 - 800C (2θ) |
| Constante de tiempo | 5 segundos |
| Régimen de calentamiento | Dinámico |
| Masa de muestra (mg) | Se consigna en cada termograma |
| Masa del material de referencia | 60.00 mg (α-Al2O3) |
| Tipo de crisoles | Al2O3 (tamaño estándar) |
| Material del horno | SiC (T amb - 15000C) |
| Gas en cámara de calentamiento | Aire |
| Flujo gas inerte protector | 200 ml/min (Ar) |
| Velocidad de calentamiento | 10.0 K /min |
| Sensibilidad de la termobalanza | 0.001 mg - 35.0 g |
| Sensibilidad termogramas ATD y TG | 0.001 - 5000 µV/mg |
| Tiempo de medición | 1h 37 min y 10 seg. |
| Intervalo de temperatura | 27-10000C |
Resultados y Discusión
⌅Análisis químico
⌅En las tablas 6 y 7, se reportan los resultados del quimismo de mayores en las siete muestras de regolita seleccionadas y sus respectivos cálculos de los índices de lateritización y máfico - ultramáfico (IOL, UMIA).
| Desde (m) | Hasta (m) | Mtra | Al2O3 (%) | SiO2 (%) | Fe2O3 (%) | CaO (%) | MgO (%) | Na2O (%) | FeO (%) | Cr2O3 (%) | PPI (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0,00 | 0,80 | a - 7 | 9.12 | 6.44 | 67.80 | 0.74 | 0.69 | < 0.1 | 0.10 | 1.24 | 13.45 |
| 0,80 | 2,00 | a - 6 | 18.30 | 22.60 | 41.00 | 0.84 | 0.96 | < 0.1 | 1.03 | 1.21 | 13.11 |
| 2,00 | 4,50 | a - 5 | 24.17 | 31.32 | 28.91 | 0.85 | 0.74 | < 0.1 | 0.15 | 0.55 | 12.41 |
| 4,50 | 11,50 | a - 4 | 27.59 | 43.80 | 13.87 | 0.78 | 0.76 | < 0.1 | 0.10 | 0.07 | 12.53 |
| 11.50 | 13.50 | a - 3 | 15.53 | 41.50 | 12.83 | 4.79 | 9.74 | < 0.1 | 2.88 | 0.25 | 10.66 |
| 13,50 | 13,70 | a - 2 | 1.39 | 85.50 | 7.21 | 0.79 | 2.04 | < 0.1 | 0.10 | 0.47 | 2.92 |
| 13.70 | 16.70 | a - 1 | 15.62 | 49.60 | 6.37 | 9.98 | 9.37 | 0.43 | 2.62 | 0.07 | 5.24 |
| Muestra | Intervalo de Profundidad (metros) | Zonalidad Litológica | IOL (%) | UMIA (%) |
|---|---|---|---|---|
| OMoa a-7 | 0.00 - 0.80 | Laterita típica ferricrética | 82,76 | 94,41 |
| OMoa a-6 | 0.80 - 2.00 | Saprolita ferroalumínica nodular | 54,04 | 91,78 |
| OMoa a-5 | 2.00 - 4.50 | Saprolita alumoferrosa no-nodular | 44,56 | 92,42 |
| OMoa a-4 | 4.50 - 11.50 | Saprolita fina alumínica | 32,94 | 91,05 |
| OMoa a-3 | 11.50 - 13.50 | Saprolita gruesa típica | 26,64 | 43,40 |
| OMoa a-2 | 13.50 -13.70 | Silcreta masiva | 4,01 | 47,81 |
| OMoa a-1 | 13.70 - 16.70 | Saproca de gabro | 20,26 | 33,44 |
Los resultados de la tabla 7 confirmaron la elevada intensidad del proceso de meteorización que se
generó en la regolita (grado VI), motivado por los valores notables del
índice de alteración máfico-ultramáfico desde la zona de saprolita fina
alumínica (UMIA=91.05%), hasta la zona superficial de laterita típica
ferricrética (UMIA=94.41%). De igual manera, el valor del índice de
lateritización (IOL=82,76%) se justificó por la abundancia relativa de
minerales oxidados de hierro (III) que se identificaron por DRX y
Análisis Térmico en contenidos de significación (ver tabla 6), resultado que se considera similar al que reportaron Alonso-Pérez et al., (2024)Alonso,
Pérez, J.A., Lavaut, Copa, W.D, Valdivia, García, G, Torres, La Rosa,
M, Milia, González, I, Capote, Marrero, C.R, Casañas, Díaz, X, Alonso,
Rodríguez, R. (2024). Valoraciones acerca del avance de la meteorización
en la regolita del sector “Cayo Guam” en Moa (prov. Holguín). Geoinformativa, (17) enero - diciembre. https://cu-id.com/2277/v17e02
en una muestra de la zona final de regolita en el sector “Cayo Guam” de la propia región de Moa (IOL: 79,21%).
Por otra parte, en la tabla 8 los resultados obtenidos a partir de los 11.50m hasta 2.00m de
profundidad de la regolita, incrementan las potencialidades de uso y
explotación de la regolita en este caso no solo para su empleo como
materia prima en la industria de cerámica roja refractaria y materiales
cementicios suplementarios (MCS) para la producción de Cemento Bajo
Carbono LC3, según indica la Norma Cubana correspondiente (NC TS 528: 2013NC. TS 528. Cemento hidráulico-Puzolanas-Especificaciones. Oficina Nacional de Normalización (NC); 2013:8
).
) para su posterior empleo como fuente de Materiales Cementicios Suplementarios (MCS)
| Muestra | Profundidad (m) | % Caolinita | % Al2O3 | % Al2O3/SiO2 | % PPI | % Na2O | % CaO | % SO3 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Omoa-a5 | 2.00 - 4.50 | 61 | 24.17 | 0.77 | 12.41 | < 0.1 | 0.85 | n. d |
| Omoa-a4 | 4.50 - 11.50 | 64 | 27.59 | 0.63 | 12.53 | < 0.1 | 0.78 | n. d |
| NC TS 528: 2013 (MCS) | 40 | > 18.0 | > 0.3 | > 7.0 | < 3.0 | 3.0 | 3.0 | |
Composición mineral de las muestras
⌅Saproca de gabro (Omoa a-1; prof.: 13.70 -16.70 m)
⌅En la figura 2 se muestran los termogramas combinados de termogravimetría (TG) y la derivada termogravimétrica (DTG) que se lograron en la muestra de mayor profundidad, constatándose la elevada complejidad de las fases que de naturaleza tanto endotérmica como exotérmica se identificaron.
En la tabla 9 los endoefectos que aparecen en el termograma DTG en: Tmáx. = 5550C y 8140C,
indican presencia de la arcilla del grupo de esmectitas trioctaédricas
con sustitución isomórfica de iones hierro por magnesio (2:1:1) saponita
de hierro; fórmula global; (Na, Ca)0,3(Mg, Fe2+, Fe3+)3(Si, Al)4O10(OH)2· 4(H2O).
Ambos se consideran en cuanto a intensidades y magnitud de sus
respectivas pérdidas de masa, similares a los que se reportaron en una
muestra de cantera de la localidad “Prága Hill” en Hungría (Földvari, 2011Földvári M. (2011). Handbook of thermogravimetric system of minerals and its use in geological practice. Copyright Geological Institute of Hungary (Magyar Állami Földtani Intézet), Budapest. ISBN 978-963-671-288-4.
).
Como aspecto de interés se señala que dicha esmectita constituyó el
primer reporte para este tipo de esmectita en el complejo cumulativo de
gabros del macizo Sagua - Moa - Baracoa.
Por otra parte, la mezcla
de serpentina lizardita, arcilla magnesial y talco, caracterizó el
primer producto de alteración “bowlingita” formado durante el
metasomatismo que transcurrió en el gabro olivínico de la localidad (Adobe System, 2022Adobe Systems. (2022). Olivine.pdf. Adobe Acrobat Pro DC. URL. https://www.ufrgs.br/minmicro/Olivine.pdf
). De igual forma la mezcla de saponita y goethita
señala además la presencia del producto final del propio proceso
conocido como “iddingsita” según plantean Churchman et al., (2012)Churchman, G. J., Lowe, D. J. (2012). Alteration, formation, and occurrence of minerals in soils. In: Handbook of Soil Sciences: Properties and Processes .1-72. CRC Press. ISBN 9781439803059.
a través de la siguiente secuencia de neoformaciones:
| (- Mg2+, Fe2+) | ||||
|---|---|---|---|---|
| Olivino, piroxeno | → | serpentina, clorita-Fe y/o talco | → | saponita de hierro + goethita (1) |
| protolito gabro | “bowlingita” | “iddingsita” | ||
| Tipo de efecto | Temp. máx. D1TG (◦C) | Pérdida de masa TG (%) | Proceso térmico asociado | Factor Esteq. cálculo | % Mineral* |
|---|---|---|---|---|---|
| End. | 140 | 1.62 | Pérdida de agua interlaminar, arcilla saponita de hierro | --- | --- |
| End. | 322 | 0.44 | Pérdida de agua estructural (OH-) alumogoethita; 10% mol Al | 9.70 | 4 |
| End. | 371 | 0.30 | Pérdida de agua estructural alumogoethita; 20% mol Al | 9.23 | 3 |
| Exot. | 450 | 0.40 | Oxidación de iones Fe2+ --- Fe3+ saponita | --- | --- |
| End. | 555, 814 | 1.85 | Pérdida de agua estructural saponita [enlaces Fe3+-- OH- y Mg2+-- OH-] | 27.0 | 50 |
| End. | 734 | 0.95 | Pérdida de agua estructural serpentina antigorita | 13.19 | 12 |
| End. | 945 | 0.76 | Pérdida de agua estructural arcilla talco | 21.05 | 16 |
* Resultados semicuantitativos; Error relativo: ± 10%
Silcreta masiva (Omoa a-2; prof.: 13.50 -13.70 m)
⌅En las figuras 3 y 4 se presentan el difractograma de polvo (DRX) y los termogramas combinados de termogravimetría (TG) y primera derivada termogravimétrica (DTG) del conjunto de fases minerales térmicamente activas que se identificaron en la muestra. Como aspecto de interés se detectó por DRX posible presencia de una arcilla interstratificada regular del tipo montmorillonita-clorita (nombre: tosudita), dado por la aparición de un pequeño máximo de difracción en el intervalo angular entre 4.00 - 5.000 (2ϴ).
Por otra parte, los resultados que se lograron mediante Análisis Térmico (Tabla 10),
confirmaron la presencia de ambos productos de alteración metasomática
reportados con anterioridad pero en menores cuantías presentes en dicha
muestra, dado por la menor intensidad de los endoefectos que se
detectaron, asimismo se señala que la goethita presenta muy bajo orden
cristalino debido al desplazamiento de la temperatura máxima del
endoefecto de pérdida de agua estructural desde 310◦C hasta 285◦C, respectivamente (Földvari, 2011Földvári M. (2011). Handbook of thermogravimetric system of minerals and its use in geological practice. Copyright Geological Institute of Hungary (Magyar Állami Földtani Intézet), Budapest. ISBN 978-963-671-288-4.
).
| Tipo de efecto | Temp. máx. D1TG (◦C) | Pérdida de masa TG (%) | Proceso térmico asociado | Factor Esteq. cálculo | Mineral* % |
|---|---|---|---|---|---|
| End. | 101 | 2.07 | Pérdida de agua adsorbida (H2O-) | --- | --- |
| End. | 285 | 0.56 | Dehidroxilación red goethita mal cristalizada | 9.90 | 5 |
| Exot. | 480 | --- | Oxidación de iones Fe2+ ↔ Fe3+ | --- | --- |
| End. | 532, 795 | 0.38 | Dehidroxilación red dioctaédrica saponita [Fe3+-- OH-; Mg2+-- OH-] | 27.0 | 3 |
| End. | 646 | 0.17 | Dehidroxilación red dioctaédrica arcilla clorita | 7.50 | 1 |
| End. | 707 | 0.22 | Dehidroxilación red octaédrica serpentina (lizardita) | 7.70 | 2 |
*Resultados semicuantitativos; Error relativo: ± 10%
Saprolita gruesa típica (Omoa a-3; prof.: 11.50 -13.50 m)
⌅En el difractograma de polvos correspondiente a dicha muestra (Figura 5), la arcilla nontronita constituye la fase cristalina fundamental, acompañada de granate (variedad grosularia), clorita (variedad; clinocloro) y goethita en contenidos de significación, no obstante, no se descarta al igual que en la muestra anterior, la presencia de una arcilla interstratificada de estructura regular tosudita debido al máximo contiguo que se observó a valores angulares entre 4.00◦- 5.00◦ (2ϴ).
Con respecto a lo anterior, Corona-Rodríguez et. al. (2014)Corona,
Rodríguez, A., Orozco, Melgar, G., Rodríguez, Vega, A. (2014).
Presencia de rodingitas en las rocas de dique asociadas a gabros de la
zona de Yaguaneque, Moa, Holguín. Minería y Geología, 30(2) . abril-junio. 1-18ISSN 1993 8012.
reportaron en rodingitas vinculadas a rocas de diques de gabro de la
zona de “Yaguaneque” en la propia región de Moa, ausencia del granate
grosularia, resultado que justificaron por la transformación retrógrada
de dicho mineral en clorita, sin embargo, en la zona de “Centeno” sí se
detectó presencia del granate grosularia en el difractograma, hecho que
por tanto explicaría la ocurrencia del evento de metasomatismo cálcico
contemporáneo a la serpentinitización del gabro-olivínico y los
minerales característicos de la facies de esquistos verdes según plantea Ortíz-Hernández (1999)Ortíz Hernández, L. E. (1999): Petrogénesis de la rodingita del Cretácico Inferior de la Sierra de Guanajuato, México. Ciencias Geológicas, México, 16(2): 147-154.
entre otros especialistas.
Por su parte, los resultados que se lograron mediante el empleo de las variantes de Análisis Térmico (Figura 6) indican presencia de la arcilla esmectítica nontronita y clorita de hierro como minerales térmicamente activos fundamentales, acompañados de muy poca goethita (Tabla 11).
| Tipo de efecto | Temp. máxima D1TG (◦C) | Pérdida masa TG (%) | Proceso térmico asociado | Factor de cálculo | % Mineral* |
|---|---|---|---|---|---|
| Endotérmico | 127 | 8.58 | Pérdida de agua interlaminar arcilla nontronita | --- | --- |
| Endotérmico | 310 | 0.24 | Dehidroxilación red estructural de goethita | 9.90 | 2 |
| Endotérmico | 495 | 1.98 | Dehidroxilación red dioctaédrica nontronita | 27.0 | 53 |
| Endotérmico | 568 | 2.38 | Dehidroxilación red dioctaédrica clorita-Fe | 10.5 | 25 |
| Endotérmico | 802 | 0.58 | Reorganización red dioctaédrica nontronita | --- | --- |
*Resultados semicuantitativos; Error relativo ± 10%
Saprolita fina alumínica (Omoa a-4; prof.; 4.50 - 11.50m)
⌅En la Figura 7,
el difractograma de los minerales presentes en dicha muestra resultó
representativa del proceso inicial de caolinización que tuvo lugar en la
regolita del sector, dado por el predominio de mezclas de minerales
caoliníticos de estructura desordenada y halloysita respectivamente. A
su vez, el comportamiento térmico de la muestra (Figura 8, Tabla 12) corroboró el resultado que también arrojó la difractometría, al unísono justificaron las pruebas satisfactorias que ejecutó Brocard-Rivera (2011)Brocard, Rivera, Y. (2011). Evaluación de mezclas de arcillas de la región de “Centeno” y arena sílice residual para su utilización en la industria cerámica.
[Tesis de Diploma, Instituto Superior Minero-Metalúrgico de Moa “Dr.
Antonio Núñez Jiménez”. Facultad de Metalurgia-Electromecánica.
Especialidad de Metalurgia].
a escala semindustrial en
la Empresa de Cerámica Roja Refractaria de Moa a partir de muestras
representativas de la regolita del sector.
| Tipo de efecto | Proceso térmico asociado | Temp. Máxima D1TG (◦C) | Pérdida masa TG (%) | Factor de cálculo | % Mineral* |
|---|---|---|---|---|---|
| Endotérmico | Pérdida de agua de composición arcilla halloysita | 131 | 2.27 | --- | --- |
| Endotérmico | Dehidroxilación red goethita | 294 | 0.74 | 9.90 | 7 |
| Endotérmico | Dehidroxilación red alumogoethita; 10% mol Al | 321 | 0.40 | 9.70 | 4 |
| Endotérmico | Dehidroxilación red mezclas de caolinitas | 543 | 9.00 | 7.17 | 64 |
* Resultados semicuantitativos; Error relativo ± 10%
Saprolita alumoferrosa no-nodular (Omoa a-5; prof.; 2.00 - 4.50m)
⌅El difractograma de polvos (Figura 9) mostró un comportamiento cualitativo similar al de la muestra anterior en lo que se refiere a las fases cristalinas identificadas, con diferencias en relación con el cálculo del contenido de caolinita, la cual se obtuvo en este caso por vía química y posterior recálculo mineralógico a partir del contenido de aluminio de la muestra (% Al2O3 = 24.17) y el de la propia caolinita monomineral (% Al2O3 = 39.50). Dicho resultado arrojó 61% (m/m) de caolinita, hecho que incrementa el intervalo útil de explotación de la regolita para su posterior empelo en las mencionadas aplicaciones industriales.
Saprolita ferroalumínica nodular (Omoa a-6; prof.: 0.80 - 2.00 m)
⌅Los resultados que se lograron por DRX (Figura 10) indican el predominio de hematita y alumogoethita como fases fundamentales, mezclas de halloysita (7Å) y caolinita desordenada, con cromita, gibbsita, cuarzo y rutilo en bajos contenidos, mientras que los que se reportaron por Análisis Térmico (Figura 11) confirmaron que las fases térmicamente activas principales lo constituyen la alumogoethita y caolinita respectivamente.
| Naturaleza del efecto | Proceso térmico asociado | Temp. máxima DTG (◦C) | Pérdida masa TG (%) | Factor de cálculo | % Mineral* |
|---|---|---|---|---|---|
| Endotérmico | Perdida de agua adsorbida (H2O-) | 116 | 3.28 | --- | --- |
| Endotérmico | Dehidroxilación red gibbsita | 297 (D2TG) | 2.28 | 2.89 | 7 |
| Endotérmico | Dehidroxilación red alumogoethita; 10% mol Al | 319 | 3.98 | 9.71 | 39 |
| Endotérmico | Dehidroxilación red octaédrica caolinita | 530 | 4.04 | 7.17 | 29 |
| Endotérmico | Dehidroxilación red octaédrica clorita | 648, 681 | 1.42 | 7.50 | 11 |
| Endotérmico | Reorganización estructural arcillas | 795 | --- | --- | --- |
*Resultados semicuantitativos; Error relativo: ± 10%
Laterita típica ferricrética (Omoa - 7, prof.: 0,00-0,80 m)
⌅El difractograma que corresponde a la zona superficial de regolita (Figura 12), señaló la presencia de alumogoethita como fase mayoritaria, motivado por el desplazamiento del máximo de difracción fundamental desde d= 2.45 hasta 2.43 Å. Por su parte, los endoefectos que se identificaron en los termogramas TG-DTG-DDTG (Figura 13), confirmaron la especiación de minerales que se reportaron por DRX (Tabla 14).
| Naturaleza del efecto | Proceso térmico Asociado | Temp. máxima D1TG (◦C) | Pérdida de masa TG (%) | Factor de cálculo | % Mineral* |
|---|---|---|---|---|---|
| Endotérmico | Pérdida de agua adsorbida (H2O-) | 123 | 2.05 | --- | --- |
| Endotérmico | Dehidroxilación red alumogoethita, 18% mol Al | 339 | 7.79 | 9.20 | 72 |
| Endotérmico | Dehidroxilación red octaédrica caolinita | 499 | 0.90 | 7.17 | 6 |
| Endotérmico | Reorganización estructural caolinita | 836 | --- | --- | --- |
* Resultados semicuantitativos; Error relativo: ± 10%
Conclusiones
⌅Los valores del índice de meteorización reportados en muestras de regolita de la localidad de “Centeno”, confirmaron la elevada intensidad del proceso (grado VI), mientras que el incremento del índice de lateritización en la zona superficial justificó el predominio de alumogoethita y hematita como fases principales de hierro (III) presentes en su composición mineral.
La abundancia relativa de minerales caoliníticos de estructura desordenada que se identificaron en el intervalo entre 2.00 - 11.5m de profundidad, posibilita la diversificación de usos de la regolita del sector como fuentes de materia prima para su empleo en la industria de cerámica roja refractaria y MCS para la obtención de cemento LC3 en el municipio de Moa.
El empleo de tres variantes combinadas de Análisis Térmico en las muestras de saproca, silcreta masiva y saprolita gruesa (prof.: 11.50 - 16.70m), confirmaron la neoformación de tres productos de alteración metasomática en la regolita de gabro del sector: bowlingita (serpentina crisotilo + arcilla + talco); iddingsita (saponita de hierro + goethita) y rodingita (granate grosularia + clorita) respectivamente.
Como novedad de la investigación se consideró el primer reporte de la esmectita trioctaédrica saponita de hierro en regolitas del complejo cumulativo de gabros del macizo “Sagua - Moa - Baracoa”, cuyos termogramas TG-D1TG resultaron en cuanto a la magnitud de sus respectivos endoefectos, similares a los que se reportaron en una muestra de cantera en Hungría.