Mineralogía y geoquímica de sulfatos secundarios en ambientes de drenaje ácido de mina. Implicación ambiental en el área minera del yacimiento de San Miguel (Faja Pirítica Ibérica)

Résumé

La presencia de sulfatos secundarios en un contexto de drenaje ácido de mina, y sus posibles efectos en el medio ambiente, es un tema de gran actualidad e interés científico que puede tener aplicaciones en las labores de restauración de entornos mineros degradados. En este trabajo se describe una amplia caracterización de los minerales neoformados en estos ambientes (eflorescencias y precipitados ferruginosos), centrándose en las paragénesis, secuencias de formación y cartografía (mediante espectroscopía de onda corta, PIMA). Se demuestra que las asociaciones de minerales predominantes están constituidas fundamentalmente por sulfatos hidratados de Fe, Mg y Al, describiendo amplias soluciones sólidas, además de schwertmannita, hidronio-jarosita y goethita. Se ha observado que estos minerales se distribuyen espacialmente dibujando tres zonas, de acuerdo con el avance de la oxidación (zonas proximal, transicional y distal, dominadas por rozenita + hexahidrita, copiapita + coquimbita e hidronio-jarosita + schwertmannita, respectivamente). La caracterización geoquímica y los estudios de distribución de elementos traza revelan que los sulfatos secundarios presentan elevadas cantidades de metales pesados y As. Estos minerales controlan la movilidad de la mayoría de los elementos nocivos, reteniéndolos de las soluciones, si bien esta fijación es de carácter temporal. Los estudios de isótopos estables (¿34S, ¿18O y ¿D) de las fases principales señalan la existencia de variaciones isotópicas vinculadas a procesos de evaporación, oxidación y mezcla de fluidos, siendo los valores de ¿34SSO4 ligeramente diferentes entre los minerales (siempre <2¿), en función de cambios en las condiciones hidroquímicas de las soluciones. Esta investigación sugiere un fraccionamiento de los isótopos de azufre entre los hidroxisulfatos y el sulfato disuelto en función de la cristalinidad y velocidad de cristalización, siendo el de la hidronio-jarosita respecto a solución mayor que el de la schertmannita. En resumen, el trabajo presenta una serie de herramientas útiles para caracterizar la afección del drenaje ácido de mina (DAM), que ayudan a conocer la disponibilidad y movilidad de los metales pesados y otros elementos tóxicos, siendo de interés para el diseño de futuras actuaciones medioambientales en áreas mineras similares.