Láminas de minerales pesados observadas en arenas neógenas de la antigua mina Old Hickory cerca de Stony Creek, VA (foto cortesía de Rick Berquist, Programa de Geología y Recursos Minerales de Virginia)
Virginia Energy está trabajando en asociación con la Iniciativa de Recursos de Mapeo de la Tierra del Servicio Geológico de los Estados Unidos (Earth MRI) para crear mapas que estimulen la exploración nacional de recursos minerales críticos para la seguridad y la prosperidad económica de los Estados Unidos. Este trabajo está diseñado para apoyar los objetivos de la Orden Ejecutiva Federal 13817 fortalecer y sostener las cadenas de suministro de minerales críticos de nuestra nación. El Programa de Resonancia Magnética de la Tierra busca "mejorar el mapeo topográfico, geológico y geofísico de los Estados Unidos y hacer que los datos y metadatos resultantes sean accesibles electrónicamente". Para obtener una instantánea de todos los proyectos financiados por el gobierno federal a través del programa, consulte su Visor de adquisiciones de resonancia magnética de Tierra.
Virginia Energy completó recientemente dos estudios de placer de minerales pesados a lo largo del este de Piedmont y la llanura costera occidental de Virginia. Estas áreas del proyecto se conocen como el Área de Enfoque de Virginia de Earth MRI Placer Ti-Zr-REE. Este trabajo se implementó en dos fases de trabajo: Fase 1, que consta de cuatro áreas de proyecto en la Zona de Caída y Llanura Costera (Año Fiscal 2019-2020), y Fase 2, cinco 7.5cuadriláteros de minutos ubicados a lo largo y justo al oeste de la Zona de Caída en el Piamonte Oriental de Virginia.
Los conjuntos de datos geoquímicos y geofísicos existentes proporcionaron información sobre las anomalías asociadas con los depósitos de titanio, circonio y elementos de tierras raras (REE). Las operaciones mineras históricas en las cercanías de Stony Creek y Emporia, VA, también proporcionaron una justificación para las nuevas necesidades de recopilación de datos. Recientemente, Atlantic Strategic Minerals ha reanudado una nueva operación de arenas minerales dentro del depósito Old Hickory, el depósito de paleoplacer (https://www.atlanticstrategicminerals.com/) anteriormente extraído.
La iniciativa Earth MRI también ha apoyado y fomentado una mayor colaboración entre los estudios geológicos de los estados vecinos y el USGS para las evaluaciones regionales de recursos minerales y geoquímicos. El Servicio Geológico de Carolina del Norte está liderando un esfuerzo para caracterizar la movilización y el enriquecimiento de REE en regolito granitoide en el sureste de los EE. UU. Virginia y Carolina del Sur se están asociando con Carolina del Norte para evaluar los plutones granitoides en toda la provincia de Piedmont que pueden tener características similares a los depósitos de adsorción de arcilla iónica conocidos en China, de donde provienen la mayoría de los elementos pesados de tierras raras (HREE). Este estudio es novedoso para los EE. UU. y Virginia y puede servir como modelo para posibles ocurrencias nacionales de HREE.
Los geólogos también se han centrado en la posibilidad de que existan minerales críticos en los residuos mineros de toda la Commonwealth. Recientemente completamos un inventario de los sitios de desechos mineros, incluidos los relaves mineros y las pilas que podrían albergar minerales críticos en función de sus operaciones mineras históricas. Se proporciona más información sobre este esfuerzo en la sección Trabajo actual.
Trabajo de resonancia magnética de la Tierra recientemente completado (Placer Fase 1 y 2), huella de estudio geofísico (Shah y Connell, 2022) y áreas de enfoque para la caracterización en curso de REE en regolito granitoide
Metas
Fortalecimiento de la cadena de suministro de minerales críticos : los depósitos de placer de minerales pesados que se encuentran en sedimentos fluviales no consolidados y cercanos a la costa en la llanura costera interior de Virginia son un recurso económico comprobado para el titanio (Ti), el circonio (Zr) y los elementos de tierras raras (REE) (Berquist y otros, 2015; Berna y otros, 2016; Shah y otros, 2017). Estos productos se encuentran entre los identificados por el USGS en 2018 como "esenciales para la seguridad económica y nacional de los Estados Unidos" (Fortier y otros, 2018). Las materias primas críticas se concentran en minerales pesados como la ilmenita, el rutilo, el leucoxeno, el circón y la monacita. Estos minerales se encuentran en pequeñas cantidades en rocas ígneas y metamórficas de finales del Proterozoico al Paleozoico en el Piamonte oriental, y una vez liberados por la meteorización, pueden concentrarse en los sedimentos debido a su gravedad específica relativamente alta (2.9 g/cm3). Las fuentes de lecho rocoso ígneo en las áreas de mapeo propuestas también tienen el potencial de albergar depósitos residuales de minerales económicos en regolito rico en arcilla, concentrados por procesos de meteorización química. Uno de los principales objetivos de estos proyectos es obtener una mejor comprensión de los procesos geológicos que influyen en la movilidad geoquímica, el transporte y la concentración de minerales críticos para la economía. Esperamos proporcionar nuevos datos geológicos y geoquímicos que conduzcan a la exploración por parte del sector privado.
Mejora de la cobertura del mapa geológico : el mejor mapa geológico disponible para una gran parte de la llanura costera de Virginia es el 1:250, mapa geológico a escala000de Mixon y otros (1989). Si bien este mapa es un recurso excelente, no proporciona suficientes detalles para muchas decisiones necesarias relacionadas con la seguridad pública, la protección del medio ambiente y el desarrollo económico. Desde 2000, Virginia trabajó a través del Programa Nacional de Mapeo Geológico Cooperativo, componente STATEMAP para mejorar la disponibilidad de mapas geológicos detallados. Este esfuerzo dio como resultado un nuevo 1:100, mapa geológico a escala000del cuadrángulo de Williamsburg 30- x 60minutos (Berquist, 2013) y trece 1:24, mapas de cuadrángulos geológicos a escala000. Además, se mapearon dos cuadrángulos en el área de Petersburg en cooperación con el Servicio de Parques Nacionales (Occhi y otros, 2018). A pesar de este esfuerzo, áreas significativas en la llanura costera carecen 1:100,000escala o mejor cobertura cartográfica. Como parte de los nuevos esfuerzos de mapeo, compilamos nuevos 1:100, mapas geológicos a escala000para las áreas objetivo del proyecto identificadas en los depósitos Earth MRI Placer Ti-Zr-REE, Virginia Focus Area. Estos productos de mapas digitales darán como resultado una mejor disponibilidad de mapas en el área de enfoque de recursos de minerales críticos de Earth MRI. Los estudios magnéticos y radiométricos aerotransportados recientemente adquiridos en la zona de caída de Virginia y el este de Piedmont ayudaron a los geólogos en nuevos esfuerzos de mapeo, así como en la evaluación de posibles depósitos económicos. Se puede encontrar más información sobre los esfuerzos geofísicos aéreos del USGS en su página de visor de adquisiciones de resonancia magnética de la Tierra.
La mejora de la cobertura geofísica (Shah y Connell, 2022) ayuda a racionalizar los nuevos esfuerzos de mapeo y proporciona una imagen más clara de las áreas potencialmente prospectivas que pueden albergar minerales críticos
Geólogos observando una exposición en un arroyo en la Tierra Resonancia magnética FY-19-20 área de enfoque
Geólogos recolectando muestras de núcleos dentro de un área de un proyecto de resonancia magnética de la Tierra
Hacer que los datos geológicos estén disponibles electrónicamente : la mayoría de los mapas geológicos publicados en la llanura costera solo están disponibles en formato impreso. Algunos mapas recientes están disponibles en SIG, con formatos que van desde shapefiles separados con atribución mínima hasta bases de datos geográficas de09 NCGMP con atribuciones completas. Se han creado bases de datos compatibles con el Esquema de Mapas Geológicos (GeMS) (anteriormente NCGMP09) para las áreas del proyecto Fase 1 y Fase 2 . Estos mapas y bases de datos geográficas están disponibles para el público con metadatos completos. Las bases de datos geográficas también son compatibles con los 1planificados: mapas geológicos a escala100,000y bases de datos geográficas del cuadrángulo de 30de Emporia - x 60minutos y el área metropolitana de Richmond. Las compilaciones de la base de datos geográfica GeMS apoyarán el objetivo del USGS de crear un mapa geológico digital tridimensional (3-D) de los Estados Unidos.
Obra actual
Resonancia magnética de la Tierra Área de Virginia Placer (FY19-20) - Fase 1
Subvención No. G del USGS1900260 AC - Estado: Completado
Cuatro áreas del proyecto ubicadas en la llanura costera de Virginia fueron seleccionadas en base a las anomalías geofísicas del equivalente radiométrico de torio (eTh) de la Evaluación Nacional de Recursos de Uranio (NURE) y los datos de sedimentos de la corriente NURE (i.e. hafnio) (Figura 1). Las áreas del proyecto se superponen y atraviesan 24 diferentes cuadrángulos en extensiones variables, y varían en tamaño de aproximadamente 84 a 282 kilómetros cuadrados. Las cuatro áreas se extienden desde la zona de caída de Virginia hacia el este hasta la llanura costera del Atlántico.
Virginia Energy compiló mapas geológicos existentes y llevó a cabo nuevos mapas geológicos y muestreos en las áreas del proyecto. Producimos 1:100, mapas geológicos a escala000y una base de datos geográfica que cumple con el2 de nivel GeMS. Los mapas geológicos muestran la geología superficial en todas las áreas del proyecto, las ubicaciones de las muestras, los recursos minerales, las secciones transversales y proporcionan una explicación completa de las unidades geológicas. Además, se recolectaron muestras de 29 barrena y muestras de sedimentos de arroyos 24 para caracterizar las unidades geológicas y evaluar la probabilidad de ocurrencias minerales económicas.
Copias en PDF de los mapas geológicos, una base de datos geográfica GeMS y un informe técnico de archivo abierto están disponibles en la tienda web de Virginia Energy.
Ubicaciones de muestra (año fiscal19-20):
Ejemplos de imágenes de ubicación (PDF)
Resonancia magnética de la Tierra Área de Virginia Placer (FY21-22) - Fase 2
Subvención No. G del USGS2110499 AC - Estado: Completado, Pendiente de Revisión del USGS
La segunda fase de la resonancia magnética de la Tierra incluye la recopilación de datos cartográficos geológicos en cinco 7.5cuadriláteros de minutos ubicados a lo largo y justo al oeste de la zona de caída de Virginia. El objetivo de esta fase es expandir el 1:100,000cartografía geológica a escala adicional que son prospectivas para recursos minerales críticos. La segunda fase se completó en 2024, y estos productos de datos se cargarán en nuestra tienda web a principios de 2025.
Métodos de campo implementados
Uno de los principales objetivos de estos proyectos es proporcionar una cobertura cartográfica detallada y análisis analíticos de muestras que puedan albergar minerales críticos. Debido a la falta de exposiciones a afloramientos en la llanura costera de Virginia, el mapeo geológico comúnmente implica el uso de un equipo de perforación para obtener muestras del subsuelo de la profundidad para caracterizar la litología y correlacionar unidades en el área del mapa. Muchas muestras se recolectaron a través de una barrena manual de acero inoxidable o de recortes de barrena de equipos de perforación para análisis geoquímicos y mineralógicos. Para evaluar las fracciones minerales económicas de las muestras de sedimentos de agarre y arroyo, concentramos los minerales más pesados mediante separación por gravedad utilizando una espiral Humphrey de tres vueltas. Estas muestras concentradas representan la fracción total de minerales pesados (THM) de las muestras a granel. Estas muestras se sometieron a un laboratorio analítico, donde se concentraron aún más mediante separación de líquidos pesados y se analizaron para obtener una mineralogía detallada de las respectivas fracciones de THM.
Geólogos examinando recortes de perforación de arena del Plioceno
Un geólogo examina un afloramiento en busca de radiactividad natural utilizando un espectrómetro gamma portátil
La espiral de tres vueltas de Humprey se utiliza para separar los minerales más ligeros de los más densos
Caracterización de REE en Regolito - Iniciativa Conjunta Earth MRI NC-SC-VA
Subvención No. G del USGS2300459 AC - Estado: En progreso, finalización anticipada en 2026
El Servicio Geológico de Carolina del Norte está liderando un esfuerzo multiestatal para caracterizar el potencial de REE dentro del regolito erosionado que se encuentra por encima de los granitoides de edad Alleghaniense y Neoacadiana en el Piamonte. Esta colaboración involucra al Servicio Geológico de Carolina del Sur y Virginia, y los eventos de muestreo de campo están en marcha a principios de 2025. Numerosos granitoides están presentes en el Piamonte central y oriental de Virginia que pueden albergar REE enriquecido dentro del perfil de regolito, que se extiende desde la base de la roca erosionada hasta los perfiles de saprolito y suelo. Estamos llevando a cabo el muestreo a través de múltiples métodos, incluida la recolección de núcleos a través de la tecnología de empuje directo, métodos de perforación y muestreo de exposiciones in situ existentes.
Inventario de Residuos Mineros
Subvención No. G del USGS2300522 AC - Estado: Completado
Los Programas de Geología y Recursos Minerales y Minería Mineral de Virginia Energy completaron un inventario estatal de pilas de desechos mineros (de más de 2000 metros cuadrados) que pueden tener el potencial de albergar minerales críticos, como subproductos de la minería histórica. El propósito de este inventario es informar las futuras decisiones de gestión, planificación y remediación de tierras en Virginia mediante la identificación de sitios de desechos mineros no combustibles que pueden contener recursos minerales críticos. Los registros se compilaron en una base de datos geográfica siguiendo un marco proporcionado por el USGS. Anticipamos solicitar fondos futuros para comenzar una segunda fase de evaluación que involucra la caracterización de pilas de desechos de un sitio minero existente o histórico.
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