Geoquímica de los suelos, los sedimentos fluviales y las aguas cercanas al abandonado

18
Geoquímica de los suelos, los sedimentos fluviales y las aguas cercanas al abandonado Minas W-Au-Sb en Sarzedas, Castelo Branco, el centro de Portugal P.C.S. Carvalho *, A.M.R. Neiva y M.M.V.G. Silva Departamento de Ciências da Terra e Centro de Geociencias, Universidad de Coimbra, Largo Marquês de Pombal, 3000-272 Coimbra, Portugal * Autor para la correspondencia (e-mail: [email protected]) RESUMEN: En el área Sarzedas , el centro de Portugal , el complejo Cámbrico en la que predomina los esquisto – metagrauvacas están atravesado por vetas de cuarzo con W -Au- Sb y Sb -Au- teniendo diques felsíticas , que fueron explotadas por W , Au y Sb en las Minas Gatas - Santa y Pomar - Galdins. Los suelos de las áreas de Gatas -Santa y Pomar - Galdins contienen hasta 11 000 y 21 600 ppm de Sb, respectivamente. En el Área Sarzedas, los sedimentos activos que contienen hasta 840 ppm Sb. Sólo alguna superficie de aguas contienen Sb, que llega a 2,6 mg l -1 . Las aguas tienen valores de pH de 05.05 a 07.03; son neutralizados por intercalaciones de carbonatos en el complejo esquisto- metagrauvaca. Los desechos mineros contienen ferberita y sulfuros, y tienen goethita y ferrihidrita recubrimientos, que tienen hasta un 8,10 % en peso de Sb 2 O 5 y 2,26 % en peso As 2 O 5 y contienen inclusiones de estibina, arsenopirita y pirita. Las concentraciones más altas Sb y As en suelos, sedimentos activos y las aguas superficiales están relacionadas con las vetas mineralizadas, diques y desechos mineros. La buena correlación entre W, Sb y As contenidos en los suelos de Gatas -Santa y buenos coeficientes de correlación para W-Sb, W-Pb y Sb-Pb en sedimentos activos de Gatas-Santa y Pomar-Galdins se deben a la intemperie de ferberita, estibina, arsenopirita y galena de vetas mineralizadas, diques y desechos mineros. Los suelos, sedimentos fluviales y las aguas de la zona son Sarzedas contaminada, lo cual es consistente con los hallazgos de efectos comparables en histórica de minas con Sb en otros lugares de Europa y Australasia, pero las aguas de Sarzedas contienen la concentración más alta Sb y la más baja concentración de As. INTRODUCCIÓN La contaminación ambiental asociada a las actividades de minería tienesido estudiada por numerosos investigadores. Áreas de minería, particularmentecon pocas o nulas restricciones medioambientales, históricos y sitios son responsables de la mayoría de antimonio ambiental. Algunos depósitos minerales contienen Sb suficiente para hacer su extracción económica, comúnmente con oro como un subproducto. Desechos mineros sólidos pueden constituir un fuente a largo plazo de Sb en el ambiente después de la minería tiene cesado, porque stibnite se disuelve fácilmente por la lluvia y el río aguas. Antimonio y el arsénico son metaloides que se asocian comúnmente con las minas de oro. Estos dos 1

description

En el área Sarzedas , el centro de Portugal , el complejo Cámbrico en la que predomina los esquisto – metagrauvacas están atravesado por vetas de cuarzo con W -Au- Sb y Sb -Au- teniendo diques felsíticas , que fueron explotadas por W , Au y Sb en las Minas Gatas - Santa y Pomar - Galdins. Los suelos de las áreas de Gatas -Santa y Pomar - Galdins contienen hasta 11 000 y 21 600 ppm de Sb, respectivamente. En el Área Sarzedas, los sedimentos activos que contienen hasta 840 ppm Sb. Sólo alguna superficie de aguas contienen Sb, que llega a 2,6 mg l-1. Las aguas tienen valores de pH de 05.05 a 07.03; son neutralizados por intercalaciones de carbonatos en el complejo esquisto- metagrauvaca.Los desechos mineros contienen ferberita y sulfuros, y tienen goethita y ferrihidrita recubrimientos, que tienen hasta un 8,10 % en peso de Sb2O5 y 2,26 % en peso As2O5 y contienen inclusiones de estibina, arsenopirita y pirita. Las concentraciones más altas Sb y As en suelos, sedimentos activos y las aguas superficiales están relacionadas con las vetas mineralizadas, diques y desechos mineros. La buena correlación entre W, Sb y As contenidos en los suelos de Gatas -Santa y buenos coeficientes de correlación para W-Sb, W-Pb y Sb-Pb en sedimentos activos de Gatas-Santa y Pomar-Galdins se deben a la intemperie de ferberita, estibina, arsenopirita y galena de vetas mineralizadas, diques y desechos mineros. Los suelos, sedimentos fluviales y las aguas de la zona son Sarzedas contaminada, lo cual es consistente con los hallazgos de efectos comparables en histórica de minas con Sb en otros lugares de Europa y Australasia, pero las aguas de Sarzedas contienen la concentración más alta Sb y la más baja concentración de As.

Transcript of Geoquímica de los suelos, los sedimentos fluviales y las aguas cercanas al abandonado

Geoqumica de los suelos, los sedimentos fluviales y las aguas cercanas al abandonadoMinas W-Au-Sb en Sarzedas, Castelo Branco, el centro de PortugalP.C.S. Carvalho *, A.M.R. Neiva y M.M.V.G. SilvaDepartamento de Cincias da Terra e Centro de Geociencias, Universidad de Coimbra, Largo Marqus de Pombal,3000-272 Coimbra, Portugal* Autor para la correspondencia (e-mail: [email protected])

RESUMEN: En el rea Sarzedas , el centro de Portugal , el complejo Cmbrico en la que predomina los esquisto metagrauvacas estn atravesado por vetas de cuarzo con W -Au- Sb y Sb -Au- teniendo diques felsticas , que fueron explotadas por W , Au y Sb en las Minas Gatas - Santa y Pomar - Galdins. Los suelos de las reas de Gatas -Santa y Pomar - Galdins contienen hasta 11 000 y 21 600 ppm de Sb, respectivamente. En el rea Sarzedas, los sedimentos activos que contienen hasta 840 ppm Sb. Slo alguna superficie de aguas contienen Sb, que llega a 2,6 mg l-1. Las aguas tienen valores de pH de 05.05 a 07.03; son neutralizados por intercalaciones de carbonatos en el complejo esquisto- metagrauvaca.Los desechos mineros contienen ferberita y sulfuros, y tienen goethita y ferrihidrita recubrimientos, que tienen hasta un 8,10 % en peso de Sb2O5 y 2,26 % en peso As2O5 y contienen inclusiones de estibina, arsenopirita y pirita. Las concentraciones ms altas Sb y As en suelos, sedimentos activos y las aguas superficiales estn relacionadas con las vetas mineralizadas, diques y desechos mineros. La buena correlacin entre W, Sb y As contenidos en los suelos de Gatas -Santa y buenos coeficientes de correlacin para W-Sb, W-Pb y Sb-Pb en sedimentos activos de Gatas-Santa y Pomar-Galdins se deben a la intemperie de ferberita, estibina, arsenopirita y galena de vetas mineralizadas, diques y desechos mineros. Los suelos, sedimentos fluviales y las aguas de la zona son Sarzedas contaminada, lo cual es consistente con los hallazgos de efectos comparables en histrica de minas con Sb en otros lugares de Europa y Australasia, pero las aguas de Sarzedas contienen la concentracin ms alta Sb y la ms baja concentracin de As.

12

INTRODUCCINLa contaminacin ambiental asociada a las actividades de minera tienesido estudiada por numerosos investigadores. reas de minera, particularmentecon pocas o nulas restricciones medioambientales, histricos y sitios son responsables de la mayora de antimonio ambiental. Algunos depsitos minerales contienen Sb suficiente para hacer su extraccin econmica, comnmente con oro como un subproducto. Desechos mineros slidos pueden constituir un fuente a largo plazo de Sb en el ambiente despus de la minera tiene cesado, porque stibnite se disuelve fcilmente por la lluvia y el ro aguas. Antimonio y el arsnico son metaloides que se asocian comnmente con las minas de oro. Estos dos metaloides tienen similares comportamiento qumico y la toxicidad, y se considera que son txicos en el medio ambiente a niveles bajos. Por lo tanto, un alto contenido de Sb y As en suelos, sedimentos fluviales y las aguas pueden ser de preocupacin ambiental . La movilidad ambiental de As es ms conocido que el de Sb , pero la movilidad de Sb se ha convertido recientemente ms conocido En Sarzedas , el centro de Portugal , hay W -Au -Sb cuarzo vetas y Sb -Au- cojinete diques felsticas contienen estibina , que fueron explotados de forma discontinua desde 1916 hasta 1951 para Sb, W y Au y produjeron 559 toneladas de concentrado de stibnite contiene W y Au 1936-1938. Los desechos de la mina fueron depositada en el sistema de corrientes y tiene poco revegetacin sufrido. En este trabajo se evala el impacto geoqumico de Sb-W-Au otros desechos mineros del Gatas-Santa y PomarGaldins minas histricas en los suelos cercanos, sedimentos fluviales y aguas en el rea de Sarzedas.MARCO GEOLGICO Y PARAGNESIS MINERAL DE VENAS Y DIQUES MINERALIZADOSEl rea de Sarzedas se encuentra a 19 kilometros NW de Castelo Branco, en el centro Portugal (Fig. 1a) y en la Zona Central de la Ibrica. Vetas de cuarzo Varisco W-Au-SB y SB-Au y otros diques felsticas penetraron los esquisto del complejo metagrauvaco del Cmbrico, que consiste en la alternancia de esquistos micceos, esquisto negro y metagrauvacas con raros metaconglomerados y mrmol intercalados, esencialmente de facies de esquistos verdes, y est cubierta por cuarcitas armoricanas.

La vetas y diques metamrficas son Sin o post -D2 en edad, asociada a finales de los fallos D2 quebradizas, pudo producirse a lo largo de fallas reactivadas, y mostrar una historia de varias etapas de cuarzo y sulfuros con una etapa tarda de cuarzo deformado (Murphy & Roberts, 1997).Las numerosas vetas de cuarzo W-Au-Sb son discontinuas, hasta 50 m de largo y 0,5 a 2 m de espesor en Gatas y contienen hasta 37 g t-1 Au (Shepherd 1993). Sin embargo, son de hasta 150 m largo en Santa y hasta 200 m de longitud y 2 m de espesor en Pomar-Galdins (Fig.1b). Se componen de cuarzo, muscovita, apatita, ferberita, cobaltite, arsenopirita, pirita, esfalerita, calcopirita, tetraedrita, glaucodot, Semseyita, galena, estibina y siderita. En estas vetas predominan el cuarzo y estibina. Los carbonatos se depositaron en estrecha asociacin con el cuarzo en la ltima etapa hipognica. Tambin hay una etapa de supergenos caracterizado por la erosin, y valentinita, cervantite y tambin se form escorodita. Los diques felsticas Sb-Au que llevan 3 km de largo y 5-10 m de espesor en Gatas y 20 m de largo y 2-3 m de espesor al NE de Pomar (Fig.1b). Se componen de cuarzo, albita, feldespato potsico, moscovita, circn, de rutilo, montebrasita apatita. Tambin contienen moscovita hidrotermal, lazulite, arsenopirita, pirita, blenda, tetraedrita, estibina y siderita. La mayor parte de los diques felsticas estn intensamente alterada a un secundario roca moscovita-cuarzo que contiene sulfuros y alteracin productos tales como valentinita y escorodita. Las vetas de cuarzo estn ms mineralizadas que los diques felsticos. El esquisto micceo y esquisto negro que aloja las Vetas de cuarzo W-Au-Sb estn alteracin hidrotermal y mineralizacin. El esquisto micceo es la ms alterada y consiste principalmente de la moscovita y cuarzo, mientras que el esquisto negro contiene principalmente cuarzo, moscovita y biotita, pero tambin estn presentes clorita, albita, zircn, apatito y rutilo. Ambos esquistos tambin contienen turmalina, ferberita, arsenopirita, oro y estibina. Ellos se enriquecen en B, W, Como, Au y Sb en una distancia de algunos metros hasta 4 m en la pared para colgar y muro inferior y contienen 4 ppm W, 11 ppm de As y 12 ppm de Sb (Santos Oliveira 1993). Formaciones sedimentarias del Terciario y Cuaternario consisten en conglomerados, arcillas, arcosas y guijarros.

SITIO DE DESCRIPCIONEl rea Sarzedas es montaosa y el relieve vara entre 300 y 395 m de altitud. El clima se caracteriza por una caliente verano seco, con temperaturas de hasta 40 C e inviernos suaves con temperaturas 10 C. La precipitacin ocurre de octubre a que el rea recibe 1.000 mm-1 por ao. La precipitacin en los meses ms secos y hmedos es de 70 y 450 mm, respectivamente. Las escombreras de minas fueron depositadas en el sistema de flujo y el infiltrado desages pluviales en los arroyos. El ms cercano corrientes a los vertederos de minas estn secos en verano. La mina vertederos constan de esquisto, grauvaca y cuarzo, con ferberita, sulfuros (principalmente estibina, arsenopirita y pirita) y siderita. A nivel local, estibina se altera para valentinita y rara vez a cervantite. Arsenopirita se altera para scorodite. Recubrimientos en fragmentos de roca estril consisten principalmente en goethita y ferrihidrita que Como adsorbida y Sb y contener inclusiones de arsenopirita, pirita y estibina. Goethita y composiciones ferrihidrita obtenido mediante microsonda electrnica tienen hasta 8,10 % en peso de Sb2O5 y 2,26 % en peso de As2O5. Algunos symplesite (Fe3.022+( As1.50S0.26P0.02)1.98O87.90H2O) retiene S y P y se asocia con goethita y ferrihidrita. Los pequeos residuos mineros se producen en la nivel ms bajo de los vertederos de minas.Los sedimentos de corriente se componen principalmente de esquistos y granos de cuarzo, pero tambin contienen ferrihidrita. Los suelos son apenas desarrollados; que son principalmente suelos montaosos, especialmente luvisoils y lithosoils (Cardoso et al. 1973) con una variable y limitada de espesor. La vegetacin no es densa y se compone de pinos y eucaliptos en las tierras altas y corta la hierba en la mina vertederos; papas y el maz se cultivan en suelos agrcolas.

METODOSLos minerales de las vetas de cuarzo mineralizados, diques felsticas y desechos de la mina fueron estudiados por la luz reflejada y transmitida microscopa y anlisis de microsonda electrnica.En el rea Sarzedas, un total de 893 muestras de suelo fueron recogidos: 609 en Gatas -Santa y 284 en PomarGaldins (Fig.2). Veintinueve muestras de sedimentos de corriente tambin fueron recogidas en Gatas-Santa y Pomar-Galdins para determinar su composicion mineralgica y geoqumicas.

Trece de estas muestras de sedimentos corrientes, sin la influencia de cualquier fuente de contaminacin, representan el fondo geoqumico y se recogieron lejos de los Sarzedas abandonados zona minera. El suelo y los sedimentos muestras de Sarzedas se recogieron a una profundidad constante de 30 cm. Los sedimentos de corriente se recogieron en el centro de la transmitir cama en las zonas de baja energa. Los suelos se recogieron en una red de 50 m x 20 m, pero cerca de la mina de Pomar una cuadrcula de 25 m x 20 m se utiliz. Tanto las muestras de suelo y sedimentos fueron se sec a 40 C y se tamiz a 2 mm y luego triturada, homogeneizada y se tamiza; la muestra de malla 200 se utiliza para la qumica anlisis. Antimonio, W y As fueron determinados en los suelos y sedimentos de corriente, y Fe, Cu, Pb y Zn se determinaron en transmitir los sedimentos, con una mezcla de HF, HClO4 y cidos HCl (1:05:10) y medidos por plasma de acoplamiento directo espectrometra de emisin, en el Instituto Geolgico e Mineiro, S.Mamede de Infesta, con una precisin de c. 10 % y la deteccin lmites (en ppm) de 0.9 para Sb, 0.2 para W, 0.5 para el As, 4 de Pb, 10 para el Zn y Cu, y 0,1 % para el Fe. Duplicar en blanco (puro Se analizaron de cuarzo) y estndar de laboratorio muestras de forma rutinaria para el control de calidad. El rea Sarzedas tiene un clima seco y durante el verano slo unos pocos pozos y ros contienen agua. Un total de 11 puntos de muestreo ubicados cerca de las explotaciones mineras abandonadas, con tres en pozos y ocho en las corrientes (fig.2), fueron elegidos para recoger las aguas subterrneas y superficiales, respectivamente, en cada lugar de cuatro veces al ao (invierno, febrero de 2002; verano, agosto 2002; primavera, marzo de 2003; verano, julio de 2003); un total de 36 Se obtuvieron muestras de agua. Temperatura, pH, Eh, disuelto se determinaron de oxgeno, conductividad y alcalinidad especfica in situ. Las aguas se acidifican y se mantuvieron a 4 C. Na, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Zn y Cu se determinaron por espectrometra de absorcin por atmica de llama en el Departamento de Ciencias de la Tierra, Universidad de Coimbra, mientras que W y As fueron determinados por espectrometra de masas con plasma acoplado inductivamente, y Sb y Pb por espectrometra de absorcin atmica en AEMITEQ, de Coimbra. Los lmites de deteccin (En mgl-1) son 0,05 para el Na, K, Ca, Mg y Cu; 0.01 para el Fe y Mn; 0,02 para Zn; 0.002 para As y Sb; 0.095 para W; y 0,3 mgl-1 de Pb. Sin embargo, Cu y W no eran detectados en aguas. Duplicar espacios en blanco y un agua de laboratorio estndar fue analizada para el control de calidad. El residuo seco correspondiente al peso del material obtenido por evaporacin de 1 l de agua tambin se determin.RESULTADOSGeoquimica de suelos. El contenido de As (25 ppm) es la misma en los suelos de Gatas-Santa y Pomar-Galdins, mientras que la concentracin de Sb es mayor en la antigua zona (16 v 9 ppm, Tabla1). Las concentraciones de antimonio en los suelos de la GatasSanta y de Pomar-Galdins son altos, y alcanzan 11 000 ppm y 21 600 ppm, respectivamente (Tabla 1); los valores mximos de As son menores, 9300 y 170 ppm, respectivamente. La distribucin de las clases de los elementos determinados en los suelos es dada en la figura 3. Tungsteno en Gatas-Santa puede acercarse a un log-normal de distribucin, pero con altas frecuencias para la clase ms baja, porque la mayora de las concentraciones en el suelo estn cerca al lmite de deteccin, y fuertemente sesgado positivamente. El tungsteno en Pomar-Galdins muestra dos subpoblaciones con algunos muy altos valores atpicos. El antimonio muestra un registro normal, un sesgo positivo distribucin de clases en ambas reas. El arsnico no muestra una distribucin log-normal de clases, ya sea en el rea porque la mayora de la muestras tienen como contenidos prximas al lmite de deteccin. Las distribuciones espaciales de W, Sb y As en los suelos de Sarzedas se muestran en la Figura 4. Las anomalas de W, Sb y As en suelos son pequeas, cerca y sobre todo en relacin con las vetas de cuarzo y W-Au-Sb explotadas Sb- Au diques felsticas y escombreras (figuras 2y4), lo que refleja la baja movilidad de estos elementos bajo condiciones oxidantes. Su contenido en los suelos dependen principalmente de su contenido en vetas mineralizadas y los diques y los desechos de las minas, y la intemperie procesos. La media de Sb y As contenidos en las venas de cuarzo son alta, a 454 y 118 ppm, respectivamente (Santos Oliveira 1993 ) .Geoqumica de sedimentos fluviales y aguasLos datos de sedimentos de corriente cerca de las vetas mineralizadas y diques y vertederos de minas de la zona Sarzedas se dan en Tabla 2.

La media, la mediana y la desviacin estndar de los datos a partir de 13 muestras de sedimentos activos recogidos en el rea de Sarzedas, sin ninguna influencia de las actividades mineras u otra contaminacin y recogido a 3 km al norte son tambin dado. Los valores de la mediana para varios elementos de estos muestras no contaminadas son similares a los valores de la mediana para los los mismos elementos de las muestras de sedimentos activos cercanas a la vetas y diques mineralizados y escombreras, a excepcin de Sb y W (Tabla 2). Las distribuciones de clase de los valores de Fe y Cu de corriente sedimentos muestran un patrn de distribucin normal, mientras que Zn y Valores de Pb de estos sedimentos fluviales muestran un log-normal, un sesgo positivo y de alta distribucin muy curtosis(grado de apuntamiento de la curva distribucin), respectivamente (Fig.5) . Las distribuciones de clase de Sb y valores de W tienden a ser log-normal, pero son muy muy positivamente sesgada (Fig.5).Los coeficientes de correlacin de Pearson calculados utilizando los datos en bruto y los datos transformados logartmicamente son significativas (al nivel de 99 %) para el Fe-Cu, Fe-Zn, Zn-Cu, Pb-Sb, Sb y Pb-W-W (Tabla 3), pero la correlacin entre los coeficientes de Sb-Pb, Sb-W y Pb-W est fuertemente condicionada por dos muestras (88 y 89), que tienen los ms altos valores de Sb, W y Pb. Esto puede ser observado en los diagramas de correlacin (Fig.6). El espacio distribucin de W, Sb, As y Pb en sedimentos fluviales de Sarzedas se muestran en la Figura 7. Los valores anmalos para W, Sb y Pb estn por encima de la media ms tres desviaciones estndar y son relacionado con las venas mineralizadas, diques y escombreras, pero no todos los valores anmalos Como estn relacionados con estas fuentes. Composiciones representativas de las aguas subterrneas y de superficie agua de Sarzedas se dan en la Tabla 4. La conductividad especfica vara desde 54 hasta 235 S cm-1 y el residuo seco oscila desde 33 hasta 181 mg de L-1, que muestra que estos aguas son pobremente mineralizada. El agua subterrnea tiene generalmente conductividad especfica ms alta y valores de residuo seco que la superficie agua, aunque el agua de la superficie muestra los valores ms altos (por ejemplo, 234.5 S cm-1), que se han cumplido en el verano cuando no haba hay flujo de agua y las temperaturas alcanzaron los 40 C. Los valores de pH varan 5,5 a 7,3 lo que indica la ausencia de drenaje cido. Un valor de 9,3 para el pH se encontr en las aguas superficiales (6st) en agosto 2002, que se atribuy a los altos contenidos de Na+, Ca2+ y Mg2+. Esta agua de superficie, durante la temporada de verano, tiene la ms alta conductividad especfica y los valores de residuo seco. En verano, las concentraciones de Na+ y conductividad especfica, Ca, Mg, Zn, Cu, HCO3 y (PO4)2- son generalmente ms altos que en invierno , mientras que Eh y oxgeno disuelto muestran la inversa (Tabla 4); Esto es ms evidente en aguas de la corriente que en las aguas subterrneas, como se esperaba. El anlisis de Componentes Principales (PCA) se aplic a las aguas de Sarzedas (n = 36) y los resultados se muestran en la Tabla 5. Dos componentes importantes con valores propios > 1 y contabilidad el 74 % de la varianza total se extrajeron siguiente criterios de otros investigadores (por ejemplo, Davis 2002). Al tomar slo los valores de +/- 0.5, el primer componente se define por las variables (HCO3)- , (Cl)-, (PO4)3-, Na, K, Ca, Mg, Fe y Mn. Todos son relacionados con el complejo esquisto-metagrauvacas, pero Fe y Mn Tambin se puede derivar de las vetas de cuarzo mineralizados y diques felsticas. El segundo componente est representado por la asociacin de (SO4)2- , Sb y NO3. (Fig.8), que se debe a actividades de mineralizacin y la minera, pero NO3, se atribuye a agricultura (nitratos en los fertilizantes).

DISCUSINMetaloides en suelos, sedimentos fluviales y aguas de Sarzedas Los suelos y sedimentos fluviales que muestran la ms altos valores de Sb y As los estn cerca de las venas de cuarzo de W-Au-Sb explotados y Sb-Au teniendo diques felsticas, que contienen abundantes stibnite (Las figuras 4y7). La stibnita se altera para valentinita y, ms raramente, a cervantite. La arsenopirita se altera para scorodite. Se analiza la microsonda electrnica representante de valentinita, cervantite y escorodita de vetas de cuarzo mineralizados de Sarzedas que se muestra en la Tabla 6. Estos xidos se disuelven y la disolucin ocurre rpidamente en vetas mineralizadas, los diques y los residuos mineros, favorecida por las condiciones oxidantes y valores de pH casi neutros (Ashley et al. 2003). La eliminacin de los desechos de las minas de Gatas-Santa y Pomar-Galdins en el sistema de flujo (Fig. 7) ha contribuido claramente en los contenidos de Sb y As que se encuentran en sedimentos activos (Tabla 3). El mecanismo de liberacin Sb a travs de la descomposicin de estibina est de acuerdo con la siguiente reaccin de Ashley et al. (2003)Sb2S3 + 18H2O 3SO42_ + 2SbO3- + 28e_ + 36H+.Uno de los mecanismos de liberacin de partir arsenopirita (Plumlee 1999) es

FeAsS + 13Fe3+ + 8H2O 14Fe2+ + HAsO42_ + SO42_ + 15H+y probablemente es el ms importante. La reaccin global de oxidacin de pirita (Blowes et al. 2005) esFeS2(s) +15/4O2(aq) +7/2H2O(aq) 2SO42-+Fe(OH)3(s) + 4H+(aq)La oxidacin de minerales de sulfuro contenido en vetas mineralizadas, diques y desechos mineros depende de la superficie de estos minerales. La mina Gatas-Santa y PomarGaldins, sus desechos tienen revestimientos de goetita y ferrhydrite, el ms abundante productos en fase slida de las reacciones de oxidacin (Blowes et al. 2005). Estos recubrimientos adsorbidos Sb y As, como se muestra por anlisis de microsonda electrnica, y con inclusiones de estibina, arsenopirita y pirita. La oxidacin de estos sulfuros por la disolucin reductiva de xidos de Fe puede ser una explicacin para la liberacin de Sb y As (Casiot et al. 2007). Adems, los desechos mineros tambin contienen symplesite asociado con goetita; Como se dar a conocer por la disolucin de symplesite. La ms alta concentraciones de Sb y As alcanzado en los suelos y corriente sedimentos (Tablas 1 y 2) sugieren que los residuos mineros y vertederos eran lluvia lavada. Grandes cantidades pueden ser continuamente dispersa aguas abajo y cuesta abajo de las minas y volcados por un movimiento clstico a travs del agua y el viento (Jung et al. 2002). Las cantidades considerables de Sb y As en suelos y sedimentos de corriente pueden ser el resultado de la precipitacin de estos elementos (Ashley et al. 2003). La buena correlacin encontrada entre W, Sb y As en suelos de Gatas-Santa (Tabla3) es explicada por la meteorizacin de ferberita, estibina y arsenopirita de vetas de cuarzo W-Au-SB, Sb-Au diques felsticas y desechos de la mina, y la precipitacin de estos elementos en los suelos. La concentraciones de Sb y As disminuyen de suelos para transmitir sedimentos, y aguas (Tablas 1,2 y 4). La correlacin significativa de coeficientes de W-Sb, W-Pb y Sb-Pb en los sedimentos activos (Tabla 3) se explica por la meteorizacin de la ferberita, estibina y galena. Slo algunas aguas superficiales contienen Sb encima de la deteccin lmite y estos se representaron grficamente en el diagrama Eh-pH (Fig.9) y caen dentro del campo de estabilidad de Sb2O3. Por lo tanto, valentinita es estable en los valores de Eh y pH de las muestras de agua de Sarzedas. El valor ms alto de Sb (2,6 mg l-1) en las aguas es mayor que la de Como (0,021 mg l-1), porque en xica condiciones como stas (12,65 mg L-1 para O2 disuelto la concentracin, el cuadro 4), Sb es liberado en la solucin ms eficiente que As (Casiot et al. 2007). Las concentraciones ms altas de metaloides se registraron en las aguas superficiales en Febrero de 2002 (Tabla 4) cuando la precipitacin se increment y la mina los desechos se lavaron adicionalmente. Formas valentinita rpidamente en estibina se expone al aire y este xido de antimonio es altamente soluble en agua en condiciones ambientales normales (Ashley et al. 2003). Los valores de pH de las muestras de agua van desde 5,5 hasta 7,3. A estos valores de pH, metales tales como Fe forma oxihidrxido compuestos en medio acuoso, que son capaces de complejo con Sb y As compuestos y precipitar fuera de la solucin, aumentando el contenido en los sedimentos fluviales y suelos (SERFOR-Armah et al. 2006) como se sugiere por la disminucin de Sb y Como las concentraciones de las aguas de superficie aguas abajo (Tabla 4, La figura 2), tal como se encuentra en otro lugar (Craw et al 2004; Ashley et al 2006). Casi todo el Sb fue probablemente en su oxidada (V) del estado, como es comn en la mayora de las localidades del medio ambiente (por ejemplo, Filella et al. 2002), y la oxidacin puede haber sido facilitada por el hierro oxihidrxidos que estn presentes en los desechos de las minas. El Sb / As proporcin es mayor en las aguas superficiales que en sedimentos de corriente (Tablas 2 y 4), lo que indica una menor afinidad de Sb para Fe-xidos en comparacin con Como en condiciones oxidantes. En Sarzedas, la oxidacin de los sulfuros, en particular de estibina, arsenopirita y pirita, provocaron acidificacin local. Sin embargo, las vetas de cuarzo W -Au- Sb y Sb- Au diques felsticas contienen menor pirita.

Aguas asociados con ellos son casi neutro (pH 5.5 a 7.3), ya que el complejo esquisto-metagrauvacas host contiene intercalaciones de mrmol y carbonatos de calcio de fcil neutralizar las aguas. Los carbonatos tienen un efecto similar en la pH del agua en depsitos stibnite en el este de Australia y el sur de Nueva Zelanda (Ashley et al. 2003). Suelos contaminados, sedimentos fluviales y aguas de SarzedasLas concentraciones de Sb y As en suelos, sedimentos fluviales y aguas de la zona Sarzedas son muy variables (Tablas 1, 2 y 4). Los niveles ms altos de Sb y As en suelos y Sb en sedimentos fluviales son decenas a cientos de veces mayor que aquellos en las no contaminadas del suelo y la corriente de sedimentos.El valor medio de Sb en suelos de Gatas-Santa y Pomar-Galdins son 16 y 9 ppm, respectivamente, que son 33 y 19 veces, respectivamente, ms alto que el contenido medio de Sb en suelos en todo el mundo, estimada en 0,48 mg kg-1 (Shacklette y Boergen 1984). No hay indicaciones de portugus para rastro contenido del elemento de metaloides en suelos y sedimentos fluviales y sus usos. El valor medio de Sb 16 ppm en suelos de Gatas-Santa sugiere que la reparacin debe aplicarse de acuerdo con el Directrices holandesas (VROM 2000), y este valor supera al permitido por la ley italiana de 10 ppm (Annimo 1999; Tabla 1). El valor medio de medida que se encuentran en los suelos de Gatas-Pap y Pomar-Galdins son ambos de 25 ppm (Tabla 1), de nuevo ms alto que el valor de 20 ppm permitido en pblico, privado y suelos de residencia humanos bajo la ley italiana. A Gatas-Santa y Pomar-Galdins, 46 y 18% de los suelos, respectivamente, tienen Sb contenido de 15 ppm, y 11% y 7% de los suelos, respectivamente, como tener 55 ppm, lo que requiere la intervencin de acuerdo con el La ley holandesa (VROM 2000).

Aunque las concentraciones de la metaloides Sb y As en aguas son bajos (Tabla 4) y la mayora de Sb y As contenidos son por debajo del lmite de deteccin (0,002 mg l-1), el 22% de las muestras de agua (todos de corrientes) 36 tienen contenidos de Sb ms alto que el lmite aceptado de 0.005 mg l-1 para el agua potable bajo La legislacin portuguesa (Annimo 2007) y de acuerdo con la Organizacin Mundial de la Salud (OMS 2006). Una de las muestras de agua superficial (3st en febrero de 2002) contiene 0,021 mg l-1 Como, por encima de la nivel permisible de 0,01 mg l-1. Como para el agua potable (Tabla 4).Alrededor del 39 % de todas las aguas analizadas tienen valores superiores a Fe 0,20 mg l-1, y el 19% y el 11% de ellos tienen Mn y Pb los contenidos superiores a 0,05 y 0,025 mg l-1, respectivamente, que son los valores mximos de Mn y Pb permitidos para los portugueses para consumo humano (Tabla 4). Todas las aguas pueden ser utilizados para la agricultura, pero no hay contenido de Sb definidos para este uso (Derecho portugus; Anon 1998). En las aguas naturales, Sb est presente exclusivamente en las fases disueltas (Fillela et al. 2002). Disuelto Sb se considera de la preocupacin ambiental debido a que su toxicidad es similar a la de Como especies, con Sb (III) siendo mucho ms txico que el Sb (V) (Fillela et al. 2002). Sin embargo, Fe oxihidrxidos presente en los residuos de las minas de Sarzedas adsorben y probablemente oxidan Sb (III) a Sb (V) (Belzile et al. 2001) y, por consiguiente jugar un desintoxicante papel. La comparacin con los impactos causados por otra minas de antimonio abandonadoPara comparar los efectos geoqumicos de las minas histricas Sb de Sarzedas en las aguas superficiales, sedimentos fluviales y suelos con los de depsitos comparables, se seleccionaron los datos de la literatura. La mayora de los datos disponibles son para las aguas superficiales (Tabla 7). Slo en Hillgrove (Australia) y el sitio estudiado de Sarzedas dnde llegan las concentraciones ms altas de Sb al igual que en las aguas superficiales. El agua superficial de Sarzedas tiene la mayor concentracin de Sb, pero por el contrario tiene la menor concentracin de As. Las mayores concentraciones Sb y As se encuentra en las aguas superficiales de las reas que contienen seis depsitos de antimonio y un depsito de oro que contiene Sb que son superiores a los lmites aceptables de 0.005 mg l-1 Sb y 0,01 mg l-1 Como en el agua potable (OMS 2006). Las concentraciones ms altas de Sb sedimentos fluviales de las zonas que contienen tres depsitos Sb y una gama de depsitos Au entre 600 y 5000 ppm (Tabla 7) y son altos en comparacin con los sedimentos no contaminados procedentes Sarzedas. Los sedimentos activos de Sarzedas muestran el ms bajo contenido de As. Las concentraciones de Sb y As en suelos de Sarzedas son en comparacin con los de Popro (Eslovaquia). En los suelos de Sarzedas, la concentracin ms alta de Sb es ms alta que la de As, mientras en suelos Popro se produce el inverso (Tabla 7). Los suelos de ambos reas estn contaminadas (Tablas 1 y 7).

CONCLUSIONESEn la regin de Sarzedas, la concentracin de Sb en suelos de las reas de Gatas-Santa y Pomar-Galdins es de hasta 11 000 y 21 600 ppm, respectivamente. El antimonio muestra una distribucin positiva log-normal de clases desigual en ambas reas. Las anomalas de W, Sb y As en los suelos estn muy cerca y en relacin con vetas de cuarzo W-Au-Sb Sb-Au teniendo diques felsticas y desechos mineros. La buena correlacin entre W, Sb y As en suelos de Gatas-Santa se debe a la erosin de las ferberita, estibina y arsenopirita de las venas y diques mineralizados y los desechos de las minas, y la precipitacin de estos elementos en los suelos. En la regin de Sarzedas, los sedimentos fluviales contienen hasta 840 ppm Sb. Las mayores concentraciones de Sb y As en sedimentos como resultado de la precipitacin de estos elementos. Estos se encuentran cerca de las vetas mineralizadas y diques, pero la eliminacin de los desechos de las minas de Gatas-Santa y PomarGaldins en el sistema de corriente ha contribuido claramente a los contenidos de Sb y As en estos sedimentos. La correlacin significativa de coeficientes para W-Sb, W-Pb y Sb-Pb en sedimentos fluviales se debe a la erosin de las ferberita, estibina y galena. Los desechos de la mina de Gatas-Santa y Pomar-Galdins contienen goetita y ferrihidrita, los productos en fase slida ms abundante de las reacciones de oxidacin de estibina, arsenopirita y pirita contenidos en las vetas mineralizadas y diques. Stibnita se altera para valentinita, y rara vez a cervantite; arsenopirita se altera para scorodite. El agua subterrnea y agua superficial de la regin Sarzedas son pobremente mineralizadas. No muestran drenaje cido significativo (pH 5.5 hasta 7.3), ya que son neutralizados por las intercalaciones de carbonato de calcio en el complejo esquisto-metagrauvacas. Algunas aguas superficiales contienen Sb por encima del lmite de deteccin, hasta 2,6 mg l-1. Valentinita es estable a valores de Eh y pH de estas aguas. La ms alta concentracin de Sb y As en los suelos y Sb en sedimentos fluviales de la regin de Sarzedas es decenas a cientos de veces superiores a las de los sedimentos del suelo y del arroyo no contaminadas. Algunas de las 36 muestras de agua tienen Sb, Fe, Mn y Pb con contenidos superiores a los permitidos para el agua potable. La contaminacin de las aguas se compar con la produccin de Sb por las minas abandonadas en lugares histricos de Europa, Australia y Nueva Zelanda. Las aguas Sarzedas tienen la mayor concentracin de Sb y la ms baja concentracin de As. Estas minas abandonadas han causado una contaminacin significativa de las aguas superficiales, sedimentos fluviales y suelos. Estamos muy agradecidos a INETI para el uso de datos sobre suelos y sedimentos de corriente obtenidos por el Instituto Geolgico minero de Portugal.