Mineralogy and genesis of the Ni-Co lateritic regolith deposit of the Caldag area (Manisa, western Anatolia), Turkey

The Çaldag Ni-Co deposit is characterized by a reddish brown oxide lateritic regolith, containing residual Ni deposit formed by the intense tropical weathering of peridotites. Nickel--Co ore is associated with transported ferricrete during the late Paleocene--middle Eocene, represented by colloform Fe oxides and residual lateritization during the Oligocene. The lateritic regoliths are developed over dunitic ultramafic rocks and consist mainly of smectite, berthierine, kaolinite, gypsum, pyrite, takovite, and pecoraite. These units were examined using polarized-light microscopy, X-ray diffraction, scanning and transmission electron microscopy, and geochemical methods. Mineralogical zonation from the base of the profile upwards has the following zones: ultramafic bedrocks, serpentinized ultramafic rocks (saprock), saprolite, carbonate- and sulfide-bearing zone, ferruginous saprolite zone, and silcrete. In addition, Fe oxides, smectite and opal-CT, and quartz increase towards the surface, whereas olivine, pyroxene, and serpentine decrease upwards in response to chemical weathering. Nickel-Co mineralization associated with Fe oxides and smectitic clays formed under wet and dry conditions, respectively, as a result of an increased [Fe.sub.2][O.sub.3] + [Al.sub.2][O.sub.3] + Ni + Co/MgO ratio. Field observations and mineralogical and geochemical analyses reveal that the smectite formed under basic conditions was controlled by multistage chemical weathering of ultramafic and volcanic rocks and by the concentrations of Si, Al, Fe, and Mg. Locally, concentrations of S in conjunction with Fe and Ca resulted in precipitation of goethite-hematite, gypsum, and pyrite in dissolution voids in association with smectite under acidic conditions that developed in a well-drained system. Le gisement de Ni-Co de Çaldag est caractérisé par un régolithe latéritique oxydé brun rougeâtre contenant des dépôts de Ni résiduel formés par la météorisation tropicale intense de péridotites. Le minerai de Ni-Co est associé à une croûte ferrugineuse transportée durant le Paléocène tardif--Éocène moyen, représentée par des oxydes de Fe colloformes et une latérisation résiduelle durant l'Oligocène. Les régolithes latéritiques se sont formés sur des roches ultramafiques dunitiques et sont principalement composés de smectite, de berthierine, de kaolinite, de gypse, de pyrite, de takovite et de pécoraïte. Ces unités ont été examinées par microscopie à lumière polarisée, diffraction X, microscopie électronique à balayage et à transmission, et par des méthodes géochimiques. La zonation minéralogique de la base du profil vers le haut présente les zones suivantes : des roches ultramafiques du socle, des roches ultramafiques serpentinisées (saprock), des saprolites, une zone à carbonates et à sulfures, une zone à saprolite ferrugineuse et une silcrète. De plus, les abondances des oxydes de Fe, de la smectite et de l'opale-CT, ainsi que du quartz augmentent vers la surface, alors que celles de l'olivine, des pyroxènes et de la serpentine diminuent vers le haut en raison de l'altération chimique météorique. La minéralisation en Ni-Co associée aux oxydes de Fe et aux argiles smectitiques s'est formée dans des conditions humides et sèches, respectivement, des suites de l'augmentation du rapport [Fe.sub.2][O.sub.3] + [Al.sub.2][O.sub.3] + Ni + Co/MgO. Les observations de terrain et les analyses minéralogiques et géochimiques révèlent que la formation de la smectite dans des conditions basiques était contrôlée par l'altération chimique météoritique en plusieurs étapes de roches ultramafiques et volcaniques et par les concentrations de Si, Al, Fe et Mg. Localement, des concentrations de S, combinées au Fe et au Ca, ont entraîné la précipitation de goethite-hématite, de gypse et de pyrite dans des cavités de dissolution en association avec la smectite dans des conditions acides d'un système perméable. [Traduit par la Rédaction]
Introduction In the Turgutlu (Manisa) area of western Turkey, the Çaldag lateritic deposit has a Ni-Co reserve of approximately 38 000 000 t (M. Yildiz 1977 (unpublished), 1982 (unpublished), 1994 [...]