Mina de pegmatita de Harding

La mina de pegmatita de Harding es una antigua mina de galería que extraía litio , tantalio y berilio de un dique de pegmatita precámbrico . Cesó sus operaciones en 1958 y su propietario, Arthur Montgomery, la donó a la Universidad de Nuevo México , que gestiona el sitio como un laboratorio geológico al aire libre donde se permite la recolección de minerales a pequeña escala. ^{[ 2 ] [ 1 ]}

Aunque la pegmatita de cuarzo había atraído la atención de los buscadores de minerales desde antes de 1900, los extensos depósitos de lepidolita no fueron descubiertos hasta 1918 por Joseph J. Peyer. Peyer y sus socios extrajeron el mineral con explosivos, lo clasificaron a mano y lo transportaron en carreta hasta Embudo , donde se encontraba la línea férrea más cercana. En aquel entonces, el principal uso del litio era en la fabricación de vidrios especiales . Sin embargo, el mineral estaba contaminado con tantalita no identificada , lo que causó graves dificultades en su uso, y la producción cesó en 1924.

Ese mismo año, J.L. Danziger fundó la Embudo Mining Company e inició la construcción de una planta de procesamiento cerca de Embudo. Esta se completó y la extracción se reanudó en 1927. El yacimiento principal se agotó en 1929 y la mina cerró nuevamente en 1930. Se produjeron aproximadamente 3500 toneladas de mineral, con un valor aproximado de 140 000 dólares. Esto representó una modesta ganancia durante los tres años de operación de la planta, pero una pérdida neta durante todo el período de explotación.

La alta demanda de tantalio en 1942 para la producción bélica, y los informes que datan de 1931 sobre la presencia de microlita en la mina Harding, llevaron a Arthur Montgomery a investigar las antiguas explotaciones. Encontró un material rico considerable en los escombros de la mina y en el extremo este de las explotaciones, y obtuvo un contrato de arrendamiento con opción a compra de la propiedad minera. Con un equipo de seis mineros locales, el mineral se extrajo con cinceles y se clasificó a mano. La concentración de la pequeña pero rica cantidad de mineral de alto valor resultó problemática, pero el Laboratorio de Pruebas de la Oficina de Minas de EE. UU. en Rolla, Missouri, utilizó un método experimental de separación por gravedad para procesar 33,5 toneladas de mineral y extrajo 6137 libras de óxido de niobio-tantalio al 77,55 %. Esta fue la mayor unidad de producción de tantalio jamás registrada en EE. UU. Sin embargo, una pequeña planta de procesamiento construida en Rinconada no alcanzó su capacidad nominal de 12 toneladas por día.

Durante este período también se extrajeron minerales de litio, y para cuando se detuvo la actividad minera en 1947, la mina había producido 41 toneladas de espodumeno de alta ley , 558 toneladas de mineral de lepidolita , casi 500 libras de tantalita-columbita aluvial con un promedio de 43 % de óxido de tantalio, y 22 116 libras de concentrados de microlita con un promedio de 68 % de óxido de tantalio y 7 % de óxido de niobio. Las operaciones fueron lo suficientemente rentables como para que Montgomery pudiera comprar la propiedad por completo.

En 1943, la Oficina de Minas de Estados Unidos perforó 39 núcleos exploratorios al sur de las principales explotaciones. Los núcleos mostraron un contenido suficiente de espodumeno y minerales de tantalio-niobio como para ser clasificados como mineral apto para la molienda. Esto convirtió a Harding en la primera mina de pegmatita de Estados Unidos con reservas bloqueadas. Estas reservas aún se conservan y podrían explotarse en el futuro.

El berilo había sido reconocido como un mineral accesorio menor en la mina desde sus inicios. Sin embargo, se confundía fácilmente con la abundante albita y el cuarzo de la pegmatita, por lo que no fue hasta 1942 que el Servicio Geológico de los Estados Unidos reconoció la abundancia de berilo en la mina. En 1944, Montgomery encontró un bloque de berilo de casi 100 libras en uno de los vertederos y luego descubrió una lente de berilo en el extremo oeste de las labores mineras. Esto produjo 23 toneladas de mineral con un 11 % de óxido de berilio. Sin embargo, la extracción de berilio a gran escala no comenzó hasta 1950. La producción de mineral alcanzó una tonelada por día, a pesar de las dificultades para separar manualmente el berilo de la ganga de feldespato y cuarzo, casi indistinguible .

En 1950 y 1951, la producción de berilo superó las 150 toneladas, convirtiendo a Nuevo México en el principal estado productor de berilo. La producción promedió 100 toneladas por año hasta 1950, cuando la muerte del socio de Montgomery, Flaudio Griego, puso fin a las operaciones mineras. Las operaciones eran sencillas: un equipo de cuatro hombres extraía y clasificaba manualmente el mineral, que se transportaba en "Beryl", la mula de la mina. La producción totalizó 690 toneladas de mineral de alta ley con un 11,2 % de óxido de berilio y 184 toneladas de mineral de menor ley con un 5,5 % de óxido de berilio, además de una pequeña producción de lepidolita. ^{[ 2 ]}

La pegmatita de Harding intruye a lo largo del límite entre las facies de anfibolita y esquisto del Grupo Vadito . ^{[ 2 ] [ 3 ]} Los diversos afloramientos forman un cinturón de aproximadamente 2500 pies de largo y de 150 a 500 pies de ancho. Las edades radiométricas son algo discordantes, oscilando entre 1260 millones de años para cuatro moscovitas de Harding y 1350 millones de años para una lepidolita de Harding. Se da una "edad promedio" más reciente de 1336 millones de años, y las discrepancias pueden deberse a la contaminación de la roca huésped. ^{[ 1 ]} Sin embargo, se cree que la pegmatita es hasta 100 millones de años más joven que cualquier plutón de granito cercano y no parece estar genéticamente asociada con ninguno de ellos.

Las principales galerías de la mina están expuestas a lo largo de unos 1100 pies de longitud y hasta 250 pies de ancho. La pegmatita está zonificada subhorizontalmente en las siguientes zonas:

• En el contacto superior con la facies de anfibolita de Vadito: una corteza blanca, de 1 a 2 pulgadas de espesor, de pegmatita de moscovita de cuarzo-albita de grano fino.
• Una capa continua, generalmente de 1 a 5 pies de espesor, pero que puede alcanzar hasta 14 pies, de cuarzo, albita y moscovita de grano muy grueso. Esta zona también contiene microclina y presenta abundantes minerales accesorios como apatita , berilo y tantalita. El berilo es ocasionalmente muy grueso y abundante.
• Una capa continua de cuarzo masivo, típicamente de 2 a 8 pies de espesor, pero de hasta 20 a 35 pies. Esta zona también es rica en moscovita, microclina y cleavelandita .

• Una espectacular zona de cuarzo y espodumeno laminar. Esta zona suele tener un espesor de 1,8 a 6 metros, pero localmente llena todo el interior del dique hasta alcanzar un espesor de 6 a 12 metros. El espodumeno se presenta como cristales laminares, a veces de gran tamaño, orientados mayormente al azar, aunque en ocasiones dispuestos formando una estructura en forma de peine. Los minerales accesorios son berilo, apatito, microclina y minerales de tantalio-niobio, especialmente en la parte inferior de esta zona. Se observa cierta sustitución pseudomórfica de espodumeno por moscovita rosada y de cuarzo por cleavelandita.

• El núcleo del dique, conocido como "roca moteada", está compuesto de espodumeno, microclina y cuarzo de grano relativamente fino, junto con albita, moscovita con litio, lepidolita, microlita y tantalita de grano aún más fino. Gran parte del espodumeno y la microclina se han corroído extensamente y han sido reemplazados por micas de grano fino.

Estas zonas se reflejan en la base de la pegmatita, con la salvedad de que las zonas inferiores tienden a ser más pobres en berilo y más aplíticas que pegmatíticas. La abundante albita de grano fino tiene un aspecto azucarado.

Otros minerales accesorios, sin importancia económica pero de interés para los coleccionistas de minerales, incluyen almandino , espesartina y pirocloro . ^{[ 2 ]}

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  Pegmatita de cuarzo masiva
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  Muscovita de litio
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  Piemontita-zoisita inusual
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  Cleavelandita
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  Apatito

El análisis geoquímico y el análisis de inclusiones fluidas sugieren que la pegmatita se inyectó a temperaturas cercanas a los 600  °C a una profundidad de 6,0 a 7,5 km (2,0 a 2,5 kbar). Las zonas primarias cristalizaron en condiciones de sistema cerrado a una temperatura de 525 a 425  °C. Un fluido inmiscible separado, rico en volátiles de CO₂ _- H₂O _, estuvo presente en el sistema de pegmatita durante la cristalización de las zonas primarias de pegmatita. La zona de albita azucarada se formó a partir de un magma residual rico en Na como respuesta a la liberación de presión en la etapa final. Las salmueras salinas causaron la sustitución de lepidolita a temperaturas cercanas a los 265  °C. Finalmente, se cristalizaron pequeñas bolsas de cuarzo, feldespato y microlita.

En 1974, Arthur Montgomery ofreció donar la propiedad a la Universidad de Nuevo México. La universidad arrendó la propiedad durante cuatro años, realizando numerosas mejoras, entre ellas un recorrido a pie por la mina. Dado que la propiedad minera incluía concesiones tanto patentadas como no patentadas, la transferencia del título requirió una ley del Congreso (Proyecto de Ley del Senado 1403). Estados Unidos conserva el derecho a explotar minerales estratégicos si fuera necesario para su seguridad.

Las personas que deseen visitar la mina deben comunicarse con el presidente del Departamento de Geología de la Universidad de Nuevo México, 87131, para obtener el permiso (que casi siempre se concede) y los formularios de autorización. ^{[ 1 ]}