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El comportamiento geoquímico de las Tierras Raras en las aguas ácidas del sistema volcánico-hidrotermal del Puracé (Colombia)
The geochemical behavior of the Rare Earths in the acidic waters of the volcanic-hydrothermal system of Puracé (Colombia)
MIGUEL ANGEL PEREZ GARCIA
CLAUDIO INGUAGGIATO
Acceso Abierto
Atribución
Tierras Raras, Comportamiento geoquímico, Sistema volcánico-hidrotermal, volcán Puracé, aguas ácidas
Rare earths, Geochemical behavior, Volcanic-hydrothermal system, Puracé Volcano, acid waters
En esta tesis se caracterizó el comportamiento geoquímico de los elementos de tierras raras (Lantanidos + Itrio) en las aguas ácidas del sistema hidrotermal del volcán Puracé (Colombia). Las aguas presentaron valores de pH<3.7, Eh entre 74.2 y 326 mV, temperatura entre 42 y 89 oC y Sólidos Totales Disueltos (STD) entre 1 y 5.6 g l-1. De acuerdo a su composición de elementos mayores y pH, las aguas se dividieron en 3 grupos: 1) sulfato dominantes con altos contenidos de Al, Na y Fe, (Pozo Azul); 2) cloruro dominantes con una relación Cl/SO4 de 1.9 pero con el Na como catión dominante y bajas concentraciones de Al, Fe y Mn (Hornos 3 y 7); 3) Cloruro-Sulfatadas, Na dominantes, con altas concentraciones de Al, Fe y Mn comparadas con los otros grupos (La Mina y La Mina 1). Al relacionar el pH con la concentración de tierras raras se identificó una tendencia lineal, esta nos indica que las concentraciones de tierras raras aumentan al disminuir el pH. Se encontró que la mayor concentración de tierras raras era en los sitios con mayor SDT. Mediante la normalización a la roca magmática promedio local (andesita), se identificaron 3 patrones de comportamiento en las tierras raras, coincidentes con los 3 grupos previamente identificados con los elementos mayores: 1) ligero empobrecimiento en tierras raras ligeras (La al Nd), 2) marcado empobrecimiento en tierras raras ligeras y 3) patrones aproximadamente planos. El comportamiento de las tierras raras en las aguas del volcán Puracé es similar a otras aguas ácidas en sistemas volcánicos-hidrotermales de Colombia, por lo que se infirió que en sistemas con características físico-químicas similares, adquieren patrones de comportamiento de agotamiento en tierras raras ligeras o linealidad, debido a la precipitación de los minerales secundarios (probablemente yeso, alunita, caolinita). Se realizó un ejercicio de reconstitución de composición química de las aguas con fuerte agotamiento en tierras raras ligeras, el cual consistió en elaborar una simulación donde se rehízo la distribución en tierras raras previa a la precipitación de yeso, alunita y caolinita. Como resultado final se sugirió una combinación de estos minerales como las posibles fases que agotaron las tierras raras ligeras en las muestras.
This thesis characterizes the geochemical behavior of the “Rare Earth Elements” (REE; Lanthanides + Yttrium) in the acidic waters of the Puracé volcano-hydrothermal system (Colombia). The waters are characterized by pH<3.7, Eh between 74.2 and 326 mV, temperature between 42 and 89 oC and TDS (Total Dissolved Solids) between 1 and 5.6 g l-1. According to its composition of major elements and pH, the waters were divided into 3 groups: 1) sulphate dominated with high contents of Al, Na and Fe, (Pozo Azul) 2) chloride dominated with Cl/SO4 ratio of 1.9, Na as the dominant cation and low concentrations of Al, Fe and Mn (Hornos 3 and Hornos 7) 3) chloride-sulphated, Na dominant, with high concentrations of Al, Fe and Mn compared to the other groups (La Mina and La Mina 1). pH have a linear trend with the total amount of REE dissolved in water. REE increase with decreasing pH and increasing TDS. The REE dissolved in waters were normalized to the local average magmatic rock (andesite) and three types of patterns were identified, coinciding with the 3 groups previously identified with the major elements: 1) slightly depleted in light rare earths (LREE; from La to Nd), 2) strong depleted in LREE and 3) flat patterns. The behavior of REE in waters of the Puracé volcano is similar to that encountered in other acidic waters in volcanic-hydrothermal systems of Colombia. In systems with similar physico-chemical characteristics, the patterns of REE are LREE depleted or flat, as function of the precipitation of secondary minerals as gypsum, alunite and kaolinite. The initial composition of REE of waters strong depleted in LREE was calculated simulating the dissolution of gypsum, alunite, and kaolinite up to reach a flat pattern, representing the initial point before the precipitation of the secondary minerals. A combination of phases composed of gypsum, alunite, and kaolinite is suggested as possible minerals depleting LREE in waters.
CICESE
2019
Tesis de maestría
Español
Pérez García, M.A. 2019. El comportamiento geoquímico de las Tierras Raras en las aguas ácidas del sistema volcánico-hidrotermal del Puracé (Colombia). Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 47 pp.
DISTRIBUCIÓN DE ELEMENTOS TRAZA
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