Minería y Geología

Sedimentation environment of the Cojimar Formation (Havana province) based on benthic foraminifera

RESUMEN La Formación Cojímar, del Mioceno Inferior (parte alta) al Mioceno Medio (parte baja), es una unidad muy conocida de Cuba Occidental por su amplio desarrollo y exposición en afloramientos. Ha sido objeto de numerosos estudios bioestratigráficos, sin embargo, se consideran insuficientes los estudios paleoecológicos con especies de foraminíferos, tanto planctónicos como bentónicos. Su gran riqueza y variedad de estos microfósiles ha permitido abordar el aspecto paleoecológico. En este trabajo se establece el ambiente de sedimentación, se actualiza la sistemática y clasificación de dichas especies y se reevalúa la biozonación con foraminíferos planctónicos. Se analizó material tomado cada 15 metros, para un muestreo detallado, y se realizó una compilación de todas las especies de foraminíferos reportadas por diferentes autores para esta unidad. El análisis micropaleontológico permitió determinar 40 taxa de foraminíferos planctónicos agrupados en 12 géneros, siendo los más representativos Globigerina, Globigerinoides, Orbulina y Globorotalia. Los foraminíferos bentónicos, pertenecen a 102 géneros y 226 taxones incluidos en los subórdenes Lituolida, Loftusiida, Textulariida, Lagenida, Rotaliida y Miliolida. Los principales géneros representados son Cibicides, Cibicidoides, Cibicobis, Uvigerina, Angulogerina, Anomalinoides, Planulina, Bolivina, Amphistegina, Lenticulina, Nodosaria y Textularia. La Formación Cojímar corresponde a una plataforma profunda, al identificarse foraminíferos bentónicos específicos (Uvigerina, Lenticulina, Marginulina). Las tanatocenosis se desarrollaron en profundidades neríticas batiales superiores, entre 100 m - 500 m de profundidad. Se valoran nuevos reportes de especies de foraminíferos para la unidad, Anomalinoides flintii, Planulina cf. P. mantaensis, Catapsydrax cf. C. dissimilis, Globigerinoides cf. G. obliquus, Globigerinoides primordius y Hastigerina praesiphonifera. Como nuevo reporte para Cuba se encuentra el taxón Gyroidinoides cibaoensis.

ABSTRACT Cojímar Formation, -Lower Miocene (upper part) to Middle Miocene (lower part)-, is a unit in Western Cuba well known for its extensive development and exposure outcrops. It has been widely used in bioestratigraphic studies. However, paleoecological studies on this unit through foraminifera, both planktonic and benthic species, are considered insufficient. The richness and variety of microfossils, especially foraminifera, has allowed us to address the paleoecological aspect. In this paper, the sedimentary environment is established. Besides the systematic classification of these species was updated and the biozonation re-evaluated from planktonic foraminifera. A detailed sampling, from material taken every 15 meters was fulfilled along with a compilation of all species of foraminifera reported for the studied unit. The micropalaeontological analysis allowed the identification of 40 taxa of planktonic foraminifera grouped into 12 genera, being the most representative Globigerina, Globigerinoides, Orbulina, and Globorotalia. Moreover, 226 taxa of benthic foraminifera belonging to 102 genera were determined. These included: Lituolida, Loftusiida, Textulariida, Lagenida, Rotaliida and Miliolida suborders. The main genres represented were Cibicides, Cibicidoides, Cibicobis, Uvigerina, Angulogerina, Anomalinoides, Planulina, Bolivina, Amphistegina, Lenticulina, Nodosaria, and Textularia. Cojímar Formation corresponds to a deep platform, which was determined from the benthic microforaminifera (Uvigerina, Lenticulina, Marginulina) analyzed. Thanatocenoses developed in outer neritic to upper bathyal depths between 100 m - 500m. New reports of both planktonic foraminifera species for that unit as small benthic, such as Anomalinoides flintii, A. trinitatensis, Planulina valued cf. P. mantaensis, Catapsydrax cf. C. dissimilis, Globigerinoides cf. G. obliquus, Globigerinoides primordius, and Hastigerina praesiphonifera were evaluated. As a contribution Gyroidinoides cibaoensis taxon is here first reported to Cuba.

Tectonic influence on the spatial arrangement of ore-bearing horizons from San Felipe deposit

RESUMEN El propósito del estudio fue revelar la influencia de la estructura tectónica en la disposición espacial y la variablidad de la mineralización de los horizontes meníferos del yacimiento de corteza laterítica ferroniquelífera San Felipe. A partir del procesamiento de datos de los registros de pozos se elaboraron mapas de contenido y distribución espacial de la mineralización y se confeccionaron secciones transversales para visualizar en profundidad los desplazamientos producidos a ambos lados del vector de movimiento de las fallas y establecer relaciones entre la geometría estructural de la corteza y la mineralización. Se concluye que en este yacimiento la conservación del horizonte menífero está condicionada por la disposición y altimetría del sustrato rocoso dislocado como consecuencia de la afectación tectónica y que en las zonas de fracturas el enriquecimiento supergénico con altos contenidos de la mineralización niquelífera está relacionado con la amplitud de los desplazamientos tectónicos en las serpentinitas alteradas del basamento.

ABSTRACT The purpose of the study is to show the influence of tectonic structure on the spatial arrangement and mineralization variability of ore-bearing horizons from San Felipe ferro-nickel laterite crust deposit. Mineral maps content and spatial distribution were prepared from the well log data, and cross sections were made to visualize in depth the displacements produced on both sides of the fault movement vector, and to establish relationships between mineralization and the structural geometry of crust. It is concluded that in this deposit the preservation of ore-bearing horizon is conditioned by the disposition and altimetry of the dislocated rocky substrate because of the tectonic affectation. In the fracture zones, the supergene enrichment with high contents of nickeliferous mineralization is related to the amplitude of tectonic displacements in the altered serpentine from the basement.

Using the jackhammer as rock digging method in Gabricar quarry, North Bioko, Equatorial Guinea

RESUMEN En las canteras de rocas basálticas se emplean fundamentalmente métodos de perforación y voladura como métodos de arranque. El objetivo de este estudio fue argumentar la validez del uso de martillo rompedor como método de arranque de rocas en la cantera Gabricar, a partir de conocer los parámetros geomecánicos de las rocas así como los indicadores técnico-económicos de explotación. Las propiedades físico-mecánicas de las rocas se obtuvieron mediante los métodos: gravimétrico, de saturación, pesada hidrostática, picnométrico y cargas axiales, y para establecer elementos de las grietas, tamaño de bloques y calidad del macizo rocoso, se emplearon, respectivamente, el levantamiento geológico, recuento de las juntas volumétricas y coeficiente de fortaleza. Se obtuvieron como valores promedios de las propiedades físico-mecánicas, un 4,75 % de humedad; 2,39 % de porosidad; 5,73 g/cm3 de masa volumétrica; densidad de 26,44 g/cm3 y resistencia a comprensión axial de 173,53 Mpa. Se establecieron cuatro familias de grietas con espaciamientos de 0,4 m; 0,6 m; 0,3 m y 0,2 m y aberturas de 18 mm; 13 mm; 3 mm y 9 mm, respectivamente. Los bloques son de pequeño tamaño y el macizo rocoso califica como de buena calidad. El análisis técnico-económico demostró la eficiencia del martillo rompedor como método de arranque en la cantera Gabricar.

ABSTRACT Blasting and drilling methods are mainly used in basalt rock quarries as blasting-digging methods. The purpose of this study is to argue the validity of using a jackhammer as a rock removal method in Gabricar quarry, based on knowing the geomechanical parameters of rocks as well as the technical-economic indicators for exploitation. Gravimetric, saturation, hydrostatic weighing, pycnometric and axial loads methods were used to obtain physical-mechanical properties of the rocks and geological survey, volumetric joint count, and strength coefficient were used to establish crack elements, block size, and rock mass quality, respectively. 4.75% humidity; 2.39 % porosity; 5.73 g/cm3 volumetric mass; density of 26.44 g/cm3 and axial compressive strength of 173.53 Mpa as average values of physical-mechanical properties were obtained. Four families of cracks with spacing of 0.4 m, 0.6 m; 0.3 m and 0.2 m and 18 mm openings; 13 mm; 3 mm and 9 mm, respectively were established. Blocks are small and the rocky massif is of good quality. The technical-economic analysis showed the efficiency of the jackhammer as a blasting-based digging method in Gabricar quarry.

Post-combustion effect on the main technical-economic indices in the Herreshoff furnace for nickel production

RESUMEN La tecnología Caron para la extracción del níquel de los minerales lateríticos, tiene como principal desventaja el alto consumo energético relacionado con los procesos de preparación del mineral en los hornos Herreshoff previo a la extracción del níquel. En este trabajo se analiza el efecto del proceso de postcombustión en los hogares H4 y H6 del horno en los índices técnico económicos del mismo. Las pruebas se realizaron en el horno de la Planta Piloto del Centro de Investigaciones del níquel (CEDINQ), Moa, Cuba, que reproduce las condiciones de la tecnología de la Planta Punta Gorda. Los experimentos se desarrollaron en tres formas: (1) variando las condiciones de postcombustión en los hogares H4 y H6 de manera independiente, (2) con el uso de postcombustión en H4 y H6 variando la temperatura en el hogar H6 y (3) sin empleo de postcombustión. Las pruebas se realizaron respetando las normas establecidas por la Planta Punta Gorda para el control de la calidad del proceso. Los resultados obtenidos indicaron que existen variaciones apreciables en los índices técnico- económicos: eficiencia de extración de níquel, consumo específico de fuel oil y en menor cantidad, en el contenido de inquemados en los gases de salida del horno de acuerdo con las condiciones de postcombustión aplicadas. El menor consumo relativo de fuel oil (72%) se alcanzó cuando se aplica postcombustión en los hogares H4 y H6 y la temperatura en H6 de 750 °C para el cual se alcanza 86,36% de extractable de níquel.

ABSTRACT The main disadvantage of Caron technology for the extraction of nickel from lateritic minerals is the high energy consumption related to the mineral preparation processes in the Herreshoff furnaces prior to the extraction of nickel. This work analyzes the effect of the post-combustion process in the H4 and H6 hearths of the furnace on its technical-economic indices. The tests were carried out in the furnace of the Pilot Plant of the Nickel Research Center (CEDINQ), Moa, Cuba, which reproduces the technology conditions of the Punta Gorda Plant. The experiments were developed in three ways: (1) varying the post-combustion conditions in the H4 and H6 hearths independently, (2) with the use of post-combustion in H4 and H6 varying the temperature in the H6 hearth and (3) without use of post-combustion. The tests were carried out in compliance with the standards established by the Punta Gorda Plant for the quality control of the process. The results obtained indicated that there are appreciable variations in the technical-economic indexes: nickel extraction efficiency, specific fuel oil consumption and, to a lesser extent, in the content of unburned in the furnace outlet gases according to the post-combustion conditions applied. The lowest relative consumption of fuel oil (72%) was reached when post-combustion is applied in H4 and H6 hearths and the temperature in H6 of 750 °C, for which 86.36% of nickel extractable is reached.

Influence of solids concentration on the load-capacity correction coefficient of lateritic hydro mix tansport

RESUMEN Se analiza la influencia de la concentración de sólidos en el coeficiente de corrección de carga-capacidad de las hidromezclas lateríticas del sistema de bombeo para la operación eficaz y energéticamente eficiente en las operaciones de la tecnología ácida a presión. Se modeló el comportamiento de carga, potencia y rendimiento de la bomba cuando se maneja hidromezcla laterítica con interacciones y características de las fases, que permiten determinar el comportamiento y las características reológicas de las muestras analizadas. Se concluye que la utilización de un modelo matemático para el coeficiente de corrección obtenido de forma experimental, que relaciona la concentración de sólidos con los parámetros energéticos del sistema de bombeo, permitirá evaluar las mejoras tecnológicas en la lixiviación ácida a presión, tales como la tecnología de preparación directa que logra mayores concentraciones de sólidos.

ABSTRACT The influence of solids concentration in load-capacity correction coefficient of lateritic hydro mixes of the pumping system was analyzed for an effective and efficient operation to work with pressure acid technology. The power, load and pump performance were modeled when handling lateritic hydro mix with interactions and characteristics of the phases, which make it possible to determine performance and rheological characteristics of the analyzed samples. It is concluded that using a mathematical model for correcting the coefficient obtained experimentally; which relates concentration of solids with energy parameters of the pumping system, will allow evaluating technological improvements in acid pressure leaching, such as the direct preparation technology, which achieves higher concentration of solids.

Causes of cracking aluminum joints 3003 by GMAW

RESUMEN El agrietamiento en uniones de aluminio constituye un problema frecuente cuya solución requiere un enfoque científico dada su esencia fenomenológica. En el presente trabajo se determinan las causas del agrietamiento en uniones de aluminio 3003 por soldadura GMAW (gas metal arc welding). El estudio se realizó en uniones reales de un contenedor de productos alimenticios. La muestra se extrajo con disco refrigerado, cuidando no alterar el material para mantener las evidencias de las posibles causas de falla. A la muestra de la unión le fueron realizados los análisis siguientes: inspección visual, análisis químico por espectrometría de emisión óptica, ensayo de tensión del material base y macrografía de las uniones soldadas. Se concluye que la causa del agrietamiento tiene su origen en la falta de fusión y penetración, que actúan como concentraciones de tensión y que fueron originadas por deficiencias en la ejecución de la soldadura.

ABSTRACT A frequent problem, whose solution requires a scientific approach due to its phenomenological essence, is cracking in aluminum joints. The causes of cracking in 3003 aluminum joints by Gas Metal Arc Welding (GMAW) are defined in this research. The study was carried out on actual joints in a food product container. A refrigerated disk was used for extracting the sample, trying not to alter the material to maintain evidence of possible causes of failure. Macrograph of the welded joints, and visual inspection, chemical analysis by optical emission spectrometry, stress testing of base material analyzes were performed to the joint sample. It is conclude that the lack of fusion and penetration is the cause of cracking, which act as stress concentrations and they were originated by deficiencies when carrying out welding.

Effect of welding current on chemical composition and microstructure of Fe-Cr-C deposits obtained by SMAW for abrasive and erosive wear conditions

RESUMEN Se evaluó el efecto de la corriente de soldadura sobre la composición química y la microestructura de depósitos Fe-Cr-C obtenidos por SMAW y destinados a trabajo en condiciones de desgaste abrasivo y erosivo. Se determinó la composición química del depósito sin dilución y se obtuvo la microestructura de los depósitos sin dilución y con ella. En base a la geometría de los depósitos se determinó el coeficiente de dilución y a partir de este la composición química de los depósitos para diferentes corrientes de soldadura. Se concluye que todos los depósitos responden a la designación AWS EFeCr-A4, caracterizada por alto predominio de la eutéctica, siendo apropiados para el trabajo en condiciones de desgaste abrasivo y erosivo. Al aumentar la corriente, el contenido de elementos de aleación disminuye por causa de la dilución. Se considera como más apropiado el depósito obtenido con corriente de 110 A, ya que el de 90 A presenta muy poca penetración, lo que dificulta la adherencia.

ABSTRACT The effect of welding current on the chemical composition and microstructure of Fe-Cr-C deposits obtained by SMAW and used for working under abrasive and erosive wear conditions was evaluated. Chemical composition of the deposit without dilution was determined and microstructure of the deposits was obtained with and without dissolution. The dilution coefficient was determined based on the geometry of the deposits and the chemical composition of the deposits for different welding currents based on it. It is concluded that all the deposits respond to the AWS EFeCr-A4 designation, characterized by a high predominance of eutectic, being suitable for working in conditions of abrasive and erosive wear. As the current increases, the content of alloying elements decreases due to dilution. The deposit obtained with a 110 A current is considered more appropriate, because 90 A current has very little penetration, which makes adherence difficult.

Copper and nickel production as dynamic elements of Cuban society

RESUMEN El desarrollo de la minería en Cuba se ha expresado de distinta manera en las diferentes etapas históricas. Ninguna de ellas es más importante que las otras, pero hay dos que se destacan tanto por los cambios a que dieron lugar en el país, como por el periodo histórico internacional en que surgen y que reflejan de diverso modo la inserción del mineral cubano en el capitalismo y la economía mundial. En la explotación del cobre y el níquel se manifiestan con nitidez, a consideración de los autores, estos cambios que modifican en forma contundente la historia y sociedad cubanas, transformando localidades y regiones completas en apéndices de la gran industria internacional con los consiguientes resultados para la sociedad.

ABSTRACT The development of mining in Cuba has been differently expressed in different historical stages. None is more important than the other is, but two stand out both for the changes occurred in the country, and for the international historical period in which they emerge and reflect in different ways the insertion of Cuban minerals in Capitalism and the world economy. In the authors' opinion, changes that forcefully modify the Cuban history and society clearly expressed in copper and nickel exploitation, transforming entire regions and towns into appendices of the big international industry with consequent results for society.