El Arrecife Merensky es una capa de roca ígnea en el Complejo Ígneo de Bushveld (BIC) en las provincias del Noroeste , Limpopo , Gauteng y Mpumalanga de Sudáfrica que, junto con una capa subyacente, el Arrecife del Grupo 2 Superior (UG2), contiene la mayor parte de las reservas mundiales conocidas de metales del grupo del platino (PGM) o elementos del grupo del platino (PGE): platino , paladio , rodio , rutenio , iridio y osmio . El arrecife tiene 46 cm de espesor y está limitado por finas vetas o largueros de cromita. [1] La composición se compone predominantemente de rocas acumuladas, incluidas leuconorita, anortosita , cromitita y melanorita. [2]
El Arrecife UG2, cuya composición es relativamente consistente en todo el BIC, es rico en cromita . Sin embargo, el Arrecife UG2 carece de los subproductos de oro , cobre y níquel del Merensky , aunque sus reservas pueden ser casi el doble que las del Arrecife Merensky. En general, se observa que el arrecife Merensky es una capa inferior compuesta de anortosita o norita con una fina capa de cromitita en la parte superior. [3] Además, comúnmente hay una capa superpuesta a ambos compuesta de piroxenita feldespática . [3] Las capas de cromitita ocurren comúnmente en grandes intrusiones de capas máficas . Una teoría actual sugiere que las cromititas se forman como resultado de la introducción y mezcla de magma químicamente primitivo con un magma más evolucionado , lo que resulta en una sobresaturación de cromita en la mezcla y la formación de una capa casi monomineral en el piso de la cámara de magma . [2] La teoría principal sobre la formación del arrecife Merensky es la de que los cristales originados de una fuente principal de magma se acumularon y enfriaron a medida que el magma se elevó, lo que resultó en la cristalización. [4] Sin embargo, la naturaleza de la cristalización es compleja.
El arrecife Merensky se compone de cinco capas diferentes. [5] La primera capa es anortosita moteada , que son oikocristales de piroxeno y se describe como bandas de color oscuro. [5] La anortosita moteada está compuesta por trazas de minerales de cuarzo , titanita y apatita . [5] La segunda capa son las cromititas de Merensky, que son granos muy irregulares de cromitita basal. La tercera capa es similar a la segunda capa con cromitita de Merensky, sin embargo la cromitita basal es compacta y de menor tamaño. [5] La cuarta capa es pegmatita de Merensky y está compuesta de silicato de grano grueso con un espesor aproximado de 2,6 cm de espesor. En la cuarta capa, la cromita es escasa y hay sulfuros. [5] La quinta capa es melanorita Merensky y es una matriz rica en calcopirita , cuarzo y feldespato de grano fino . [5]
El arrecife Merensky tiene una alta concentración de cromititas . Sin embargo, las cromititas se diferencian entre sí por el contenido de iridio, rutenio, rodio y platino presentes. [5] Se ha informado de un enriquecimiento de oligoelementos como el arsénico , el cadmio , el estaño y el telurio . [5] El arrecife Merensky es similar al Platreef debido a la presencia de un manto primitivo, intrusiones estratificadas y niveles de níquel y cobre . [5] El arrecife tipo Merensky se ha separado en dos categorías, el ortomagmático y el hidromagmático. [6] El grupo ortomagmático está compuesto por mineralización de elementos del grupo del platino . [6] El grupo hidromagmático está compuesto por la mineralización de elementos del grupo del platino en fluidos ricos en volátiles que se separan de una pila acumulada sólida. [6]
Hay varias teorías que sugieren cómo se produjo la cristalización en el arrecife Merensky. La primera hipótesis aceptada sobre el arrecife Merensky sugiere que la cristalización de cromita se originó a partir de fusiones híbridas y una mezcla lateral significativa de magma nuevo y residente. [6] En detalle, la primera hipótesis sugiere que las altas concentraciones de PGE fueron el resultado de la fusión de sulfuros y silicatos . [6] La masa fundida de sulfuro juega un papel importante en esta hipótesis porque es densa y la sedimentación de la masa fundida a través de la columna de magma hasta el suelo de la cámara permitió que se produjera dicha mezcla. [6] Una teoría sugiere que la cristalización de cromita se originó a partir de fusiones híbridas y mezclas laterales. [7] Otra teoría que sugiere que la cristalización se originó a partir de gotas de cromita y sulfuro. [8] Sin embargo, también existe otra teoría de que la cristalización se originó a partir de la fusión del magma emplazado con el derretimiento de la roca del techo. [9] En la teoría del derretimiento de la roca del techo, hubo contaminación entre el nuevo magma y el derretimiento residente rico en sílice. [9] La contaminación resultó en la cristalización de cromita y PGM porque los granos de cromita atrajeron los cristales de PGM. [9] Después de la cristalización, los cristales fueron transportados en los márgenes colapsados y formaron las capas de cromitita y PGE. [9]
Las cromititas del Complejo Bushveld fueron reportadas por primera vez por Hall y Humphrey en 1908. [7] La recuperación inicial de platino en Sudáfrica tuvo lugar en varias de las grandes minas de oro de East Rand y la primera mina de platino separada fue una empresa de corta duración cerca de Naboomspruit que Se trabajaron arrecifes de cuarzo muy irregulares. El descubrimiento de los yacimientos del complejo ígneo de Bushveld fue realizado en 1924 por un agricultor del distrito de Lydenburg, AF Lombaard. [2] [10] Se registró que tenía aproximadamente 80 kilómetros de longitud. [2] [10] Se trataba de un depósito aluvial, pero su importancia fue reconocida por Hans Merensky, cuyo trabajo de prospección descubrió la fuente principal en el Complejo Ígneo de Bushveld y lo rastreó durante varios cientos de kilómetros en 1930. [4] La minería extensiva del Arrecife no No tuvo lugar hasta que un aumento en la demanda de metales del grupo del platino utilizados en el control de la contaminación por gases de escape en la década de 1950 hizo que la explotación fuera económicamente viable. La extracción de metales de la cromitita UG2 sólo pudo realizarse en la década de 1970 con importantes avances en la metalurgia . [4] La primera mina se concentró en la extracción de platino UG2 rico en cromo en el arrecife y recibió el nombre de mina Lonmin. [11]
