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The Los Pijiguaos bauxite deposit (Venezuela): A compilation of field data and implications for the bauxitization process

2000; Elsevier BV; Volume: 13; Issue: 1-2 Linguagem: Espanhol

10.1016/s0895-9811(00)00007-9

1873-0647

Josep M. Soler, Antonio C. Lasaga,

Geological formations and processes

Chemical, mineralogical, and petrographic data from the Los Pijiguaos bauxite deposit, together with the water chemistry of the streams draining the area, were used to study the problem of lateritic bauxite formation at this location. The Los Pijiguaos bauxite, located at the northwestern edge of the Guayana Shield in Venezuela, is a lateritic bauxite developed on a Precambrian Rapakivi Granite Batholith, the Parguaza Granite. This deposit is situated on a planation surface at elevations between 600 and 700 m; it is believed to have originated during an erosional event that took place during Late Cretaceous-early Tertiary times. The weathering profile is composed of an upper bauxite zone, followed by a saprolite, and merging gradually to the fresh granite. The upper bauxitic zone contains gibbsite, quartz, hematite, and goethite. The saprolite contains kaolinite, quartz, and goethite and is characterized by a relict granitic texture that indicates little bulk volume change associated with the weathering process. The upper bauxitic zone has lost any textural resemblance with the parent granite, consistent with extensive volume loss. Bauxite and saprolite are separated by a transition zone where gibbsite and kaolinite coexist. Textures indicating the replacement of kaolinite by gibbsite point to the dynamic nature of the weathering profile, characterized by advancing reaction fronts. The chemical composition of the deposit defines trends that can be traced back to the composition of the parent granite and shows enrichment of Al2O3, Fe2O3, and TiO2, and depletion of SiO2, relative to the parent granite. The uppermost part of the profile is characterized by a further enrichment of Fe2O3 with respect to the other components of the bauxite. Important volume and mass losses in the bauxite have also been calculated, based on chemical composition and density measurements. The calculated losses are consistent with the textural observations in the bauxite. The chemical composition of the waters of streams draining the area shows strong seasonal patterns, consistent with the seasonal nature of the local climate (one dry and one rainy season per year, both about six months long). The balance between dissolved and suspended loads in these streams indicates that the magnitudes of chemical and physical denudation are similar, leading to approximately constant thicknesses of the weathering profiles. These observations are consistent with model calculations based on current climatic conditions and suggest that the bauxitization process is still active. La formación del depósito de bauxita laterı́tica de Los Pijiguaos se ha estudiado mediante el uso de datos petrográficos y de la composición quı́mica y mineralógica del depósito y de la composición quı́mica de las aguas de los pequeños rı́os que drenan el área. La bauxita de Los Pijiguaos, situada en el borde noroccidental del escudo de Guayana en Venezuela, se formó sobre el batolito precámbrico de granito rapakivi del Parguaza. La formación de la bauxita tuvo lugar sobre una superficie erosiva a una altura de 600–700 m que se originó durante un episodio erosivo que tuvo lugar entre finales del Cretácico y principios del Terciario. El perfil de meteorización está compuesto por una zona superior bauxı́tica, seguido por una saprolita que cambia gradualmente su composición hasta encontrar el granito inalterado en la zona más profunda del perfil. La zona bauxı́tica contiene gibbsita, cuarzo, hematita y goethita. La saprolita contiene caolinita, cuarzo y goethita y se caracteriza por tener una textura granı́tica heredada de la roca madre. La presencia de esta textura indica que el cambio volumétrico en la saprolita durante el proceso de meteorización ha sido pequeño. La zona superior bauxı́tica ha perdido cualquier parecido textural con el granito, pudiendo indicar pérdidas importantes de volumen. Bauxita y saprolita están separadas por una zona intermedia de transición en la que coexisten gibbsita y caolinita. En esta zona se encuentran texturas de reemplazamiento de caolinita por gibbsita. Estas texturas son reflejo de la naturaleza dinámica del perfil de meteorización, que se caracteriza por la existencia de frentes reactivos que avanzan con el tiempo. La composición quı́mica del depósito muestra un enriquecimiento en Al2O3, Fe2O3 y TiO2 y un empobrecimiento en SiO2 con respecto a la roca madre. Esta composición define también tendencias que pueden ser seguidas hasta la composición del granito original. La parte más superficial del perfil se caracteriza también por un enriquecimiento adicional en Fe2O3 con respecto a los demás componentes de la bauxita. También se han calculado pérdidas significativas de masa y volumen a partir de la composición y densidad de la roca en esta parte superior del perfil. Estas pérdidas son consistentes con las texturas observadas en la bauxita. La composición quı́mica de las aguas de los pequeños rı́os que drenan el área muestra tendencias claramente estacionales, de acuerdo con el clima estacional de la región (el año se divide en una época seca y una época lluviosa; cada época dura unos seis meses). El balance entre las cantidades de materia en solución y en suspensión indica que erosión quı́mica y fı́sica tienen magnitudes similares, lo que implicarı́a que los perfiles de meteorización tienen espesores que se mantienen aproximadamente constantes con el tiempo. Estas observaciones son consistentes con los resultados de cálculos numéricos basados en las condiciones climáticas actuales y sugieren que el proceso de formación de bauxita se mantiene todavı́a activo.