Gesso

La produzione globale di gesso nel 2013 è stata di 160 Mtonne. Nel 2013 la produzione di gesso in Australia meridionale è stata stimata a 4,4 Mtonne, pari all ‘ 80% della produzione totale australiana.

Il gesso è solfato di calcio idrato naturale (CaSO42H2O). Il suo uso principale è nella produzione di prodotti in gesso, tra cui pannelli per pareti e soffitti, modanature e blocchi per uso edilizio, nonché intonaci scultorei, usi medici e dentali e ceramiche. Questi usi si basano sulla relativa facilità con cui il gesso perde e poi riacquista la sua acqua di cristallizzazione. Quando riscaldato a 300-350ºC, il gesso perde il 75% del suo H2O per formare la forma di emi-idrato di solfato di calcio noto come Gesso di Parigi (CaSO4½H2O). Quando viene aggiunta acqua, questo materiale può essere steso, fuso o modellato prima di recuperare la sua acqua di cristallizzazione e impostazione. Il gesso utilizzato per la produzione di gesso di solito contiene almeno il 90% di CaSO42H2O, un massimo di 0,02% di NaCl (sale) e circa il 2% di insolubili acidi.

Un altro uso importante del gesso è nell’industria del cemento, dove viene aggiunto al tasso del 2-5% al clinker di cemento prima della macinazione finale per ritardare la velocità di presa del calcestruzzo. Il gesso cementizio tollera NaCl più elevato (massimo 0,5–0,6%) e insolubili (è stato utilizzato il 6%).

Usi agricoli

Il gesso agricolo viene sempre più utilizzato per trattare i terreni sodici, i cui sintomi sono ristagni d’acqua, aumento del deflusso, scarso stoccaggio dell’acqua, croste superficiali e problemi con la coltivazione e l’erosione. Il sodio provoca gonfiore e dispersione di argilla. Le particelle di argilla possono quindi muoversi attraverso il terreno, ostruendo i pori e riducendo l’infiltrazione e il drenaggio. Il calcio del gesso sposta il sodio che può quindi essere lisciviato più in profondità nel terreno. La produzione di gesso agricolo nell’Australia meridionale ha superato le 300 000 tonnellate nel 2002, con un aumento del 400% in 8 anni.

I regolamenti modificati dell’Agricultural Chemical Act 1955 sono entrati in vigore il 30 settembre 1999, in modo tale che i prodotti per fertilizzanti a base di gesso dell’Australia meridionale devono ora essere etichettati in base al contenuto minimo di gesso, calcio e zolfo e alla classificazione delle dimensioni. Sono stati ora specificati quattro tipi di gesso per concimi (Premium e Gradi 1, 2 e 3) in base al tenore di zolfo. È specificato un limite superiore del 15% di umidità e i prodotti contenenti oltre lo 0,8% di sodio devono essere avvertiti in modo appropriato. I risultati di un programma statale di campionamento delle scorte di gesso agricolo sono presentati in Keeling et al. (2001).

I depositi di gesso descritti brevemente di seguito sono i più significativi nell’Australia meridionale. Le posizioni di questi e altri depositi noti sono mostrati in Figura 2.

Controlli geologici

Il gesso è stato depositato in due distinti ambienti evaporitici in aree aride o semi-aride dello Stato — saline costiere in corridoi interdunali del sistema dunale della spiaggia quaternaria, e playas continentali sottostanti da argilla sabbiosa relativamente impermeabile in depressioni interne chiuse (Warren, 1982).

Saline costiere

Alla fine dell’ultima era glaciale, ~12 000 anni BP, lo scioglimento della calotta polare ha causato un aumento del livello del mare. Questo aumento si stabilizzò a ~ 6000 anni BP e l’evaporazione iniziò dalle depressioni interdunali che si erano riempite di acqua di mare sia per connessione diretta all’oceano o per infiltrazione attraverso le dune costiere porose della formazione Bridgewater del Pleistocene. Man mano che la salinità aumentava, prima si depositavano aragonite, poi gesso e sale (Fig. 3, (pdf ~ 180kb)).

Nelle parti più profonde di laghi come il lago MacDonnell sulla costa occidentale dell’Australia meridionale, con un grande volume iniziale, le cupole di selenite contenenti pelletoidi di aragonite distribuiti uniformemente tra grandi prismi di gesso sono state depositate da una salamoia stabile satura di gesso. Seguirono selenite laminata e aragonite. Man mano che la salina si riempiva di sedimenti e il volume dello stagno di salamoia diminuiva, i cambiamenti stagionali di salinità diventavano più rapidi e nuovi prismi di sabbia venivano depositati ogni estate, formando gypsarenite laminata. La laminazione diminuiva con l’aumentare dell’esposizione subaerea.

In depositi come il Lago Ragno sulla penisola di Yorke meridionale, si formò solo la gypsarenite, il tasso di variazione della salinità era sempre stato troppo rapido e la salinità della salamoia inferiore troppo instabile per la formazione di selenite. La gypsarenite esposta fu infine soffiata dai venti dominanti in lunette (dune di gesso) ai margini di salina (prevalentemente sottovento). Il gesso superficiale disciolto dall’acqua piovana viene riprecipitato nella zona di umidità del suolo come gesso di dimensioni limo (gypsite).

Continental playas

Il gesso in questi laghi interni è più vecchio di quello delle saline costiere, con la deposizione che si pensa sia cessata ~16 000 anni BP. I laghi sono tutti in depressioni chiuse in argilla sabbiosa relativamente impermeabile, e al momento della deposizione sono stati chiusi bacini soggetti a rapida variazione stagionale di volume e salinità della piscina salamoia. Per quanto riguarda le saline costiere, queste sono le condizioni che favoriscono lo sviluppo stagionale di nuovi prismi di sabbia e la deposizione di gypsarenite laminata. I playas non sono collegati ad un serbatoio infinito di acqua salina e la fonte del gesso è incerta. È probabile che i sali siano stati lavati da terreni gypsic che sono comuni nelle aree circostanti. Il più grande di questi playas è a Blanchetown nel bacino Murray, ed è estratto prevalentemente per la produzione di gesso e cemento. Lunette sviluppate sul lato sottovento di continental playas sono le fonti di gran parte del gesso agricolo dello Stato.

Giacimenti costieri di salina

Lake MacDonnell

Lake MacDonnell, con una risorsa di ~500 Mt, è la più grande miniera di gesso dell’Australia (Warren, 1983). Le operazioni sono iniziate nel 1919 e la produzione nel 2013 è stata di ~ 3,5 Mtonne. Il deposito è stato gestito da Gypsum Resources of Australia Pty Ltd dal 1984 quando CSR Ltd e Boral Ltd hanno combinato le loro operazioni separate. Il deposito comprende ~1 m di gypsarenite al 93% CaSO4.2H2O sovrastante ~5 m di selenite al 94-96% CaSO4.2H2O. Gesso come estratto è troppo alto contenuto di sale per la produzione di gesso, quindi è stoccato in loco per diversi anni per consentire la lisciviazione da acqua piovana. Quando il contenuto di sale è stato sufficientemente ridotto, il gesso viene caricato per 64 km fino ad una scorta di 160 000 t alla frontiera per il carico sulle navi tramite trasportatore.

Laghi vicino a Streaky Bay

Il più grande deposito non sviluppato conosciuto in Australia meridionale si trova a 26 km a sud di Streaky Bay. Gypsarenite risorse di 49 Mt a 87,9% 44 CaSO4. 2H2O e una media di 2,5 m di spessore al lago Purdilla, e 10 Mt a 85,9% CaSO4.2H2O e una media di 2.1 m al lago Toorna, sono stati misurati ad uno spessore di cut-off di 1 m. Risorse aggiuntive di 4 Mt sono indicati in ogni lago, e dune adiacenti contengono gesso di alta qualità (Oliver et al., 1988).

Bielamah (Davenport Creek)

Una risorsa di 5 Mt di selenite e gypsarenite fino a 5 m di spessore e contenente fino al 97% di CaSO4.2H2O è stata delineata da Pioneer Cartongesso Pty Ltd per l’uso nella produzione di wallboard a Sydney e Melbourne. Il gesso è stato stoccato per lisciviare il sale prima della spedizione attraverso il porto di Thevenard.

Depositi di Stenhouse Bay

Nel 1890, una linea tranviaria, un molo e un impianto di carico furono eretti a Marion Bay sulla penisola meridionale di Yorke per gestire il gesso estratto dal lago Inneston, e la produzione continua iniziò nel 1913. Marion Lake è stato messo in produzione poco dopo, e insieme questi depositi fornito la maggior parte della produzione del Sud Australia fino alla fine della seconda guerra mondiale. Nel 1993, le operazioni sono state trasferite a Spider Lake che contiene una risorsa di 2,4 Mt di gypsarenite laminato in media 1,2 m di spessore. Waratah Gypsum Pty Ltd ha prodotto 4600 t di gesso di grado gesso nel 2002 la produzione è diminuita in modo significativo nel periodo 2000-2002 a seguito della sospensione delle attività presso lo stabilimento Gillman cartongesso. L’impianto ha ripreso la produzione nel settembre 2003. Il vicino Snow Lake contiene una risorsa non lavorata di 2,8 Mt con una profondità media di 0,9 m, ma il grado medio del 76,3% è ben al di sotto di quello richiesto per la produzione di gesso (Oliver e Warren, 1979).

Lago Fowler

Il lago Fowler è un deposito a lunetta di gypsite e gypsarenite con una media di 93% CaSO4.2H2O che viene utilizzato da Adelaide Brighton Cement Ltd nella produzione di cemento. La produzione è variabile da una piccola risorsa (250 000 t dedotte). 2002 la produzione di 10 000 t è stata la più grande dal 1988.

Kangaroo Island

Le operazioni minerarie furono avviate nel 1956 da Ingham Plaster Co. Ltd a Salt Lake vicino a Flour Cask Bay, 14 km a sud-ovest di Penneshaw. Gesso greggio è stato trasportato a American River per la spedizione da ketch ad una fabbrica di gesso a Port Adelaide. CSR Ltd ha assunto le operazioni nel 1959, eretto un frantoio e impianto di lavaggio presso il lago, e un impianto di carico delle navi a Ballast Head. Quando il deposito di Salt Lake fu esaurito nel 1981, le operazioni si trasferirono a Pelican Lagoon (New Lake Deposit), 8 km a sud-ovest di Penneshaw, e continuarono fino al 1986. Questi depositi contenevano una media di 4 m di selenite laminata che è stata estratta da escavatore. La produzione totale è stata di 4,8 Mt.

Depositi inland playa

Blanchetown

David Linke Contractor Pty Ltd ha prodotto 216 500 t nel 2002 da un 9 Mt indicato contenuto all’interno di una sostanziale risorsa aggiuntiva non definita (Barnes and Warren, 1983). Il deposito comprende fino a 3,6 m di gypsarenite che diventa sempre più argilloso con la profondità. Nello stabilimento di vagliatura di Nuriootpa vengono prodotti vari gradi e commercializzati per la produzione di cemento e gesso e per usi agricoli (Valentine, 1989, pp. 67–69).

Cooke Plains

Il giacimento Cooke Plains è il più grande produttore dell’Australia meridionale di gesso agricolo, che viene utilizzato sia in questo Stato che negli Stati orientali. La risorsa indicata di 2 Mt è contenuta all’interno di una lunetta sul lato orientale di una palude di samphire 5 km a est di Cooke plains. Paterson Bulk Transport ha prodotto 72 700 t nel 2002.

Ashville

Perforazione dei depositi Warnes e Lihou ~35 km a sud di Tailem Bend da Oliver Geological Services ha delineato 5 Mt di gesso al 73-88% CaSO4.2H2O.

Meningie

Carotaggio push-tube di 15 laghi a sud di Meningie ha indicato una risorsa di gesso per un totale di 1,3 Mt, quasi il 60% di cui è di grado gesso. Circa 1 Mt di questa risorsa è contenuta nel deposito di Clanto 4 km a sud della città. La produzione è iniziata a Gemlake, 6 km a sud di Meningie, nel 1998. Elephant Lake Deposit, 12 km a nord-est di Meningie, contiene 1,4 Mt a 91.8% di gesso. Meningie Gypsum Ltd ha prodotto un totale di 6600 t da entrambi i giacimenti nel 2002.

Impianto di vagliatura del gesso presso il deposito di Everard.

Everard

I tonnellaggi variabili (35 000 t nel 2002) di gesso agricolo sono estratti da G. J. Mills e McArdle Pty Ltd da depositi lunette vicino a Everard Central, 15 km a est di Lochiel nel Mid North dello Stato.

Gordon Lagoon

Le dune lunette che fiancheggiano i margini orientali e meridionali della Gordon Lagoon, 29 km a est-sud-est di Burra, sono estratte per il gesso agricolo. Vengono estratte due parti separate del deposito; nel 2002, M. E. Neindorf ha prodotto 25 800 t e G. G. Strachan ha prodotto 8 140 t.

Giacimento di gesso del Lago Malata.

Lago Malata

Le dune lunette allungate vicino al margine orientale del Lago Malata, 20 km a ovest-nord-ovest di Cummins, sono una fonte sempre più importante di gesso agricolo per la penisola meridionale di Eyre, con 21 700 t estratte da Malata Nominees Pty Ltd nel 2000.

Lettura aggiuntiva

Barnes, L. C. e Warren, J. K., 1983. Blanchetown gypsum deposits-geological investigations 1979. Mineral Resources Review, South Australia, 152:79-88.

Keeling, JL, Pain, A. M. e Beech, TA,2001. Gesso in agricoltura-standard di qualità in atto come la domanda cresce. MESA Journal, 20.

Oliver, J. G., Barnes, L. C. e Dubowski, E. A., 1988. Rivalutazione delle riserve di gesso vicino a Streaky Bay, penisola di Eyre. Mineral Resources Review, South Australia, 156:69-74.

Oliver, JG e Warren, JK, 1979. Depositi di gesso Stenhouse Bay – campionamento nucleo di neve e laghi Ragno. Mineral Resources Review, South Australia, 145: 11-19.

Valentine, J. T., 1989. Minerali industriali e non metallici-operazioni in Australia meridionale. Australia meridionale. Dipartimento delle Miniere e dell’Energia. Rapporto Libro, 89/74.

Warren, JK, 1982. L “impostazione idrologica, occorrenza e significato di gesso in ritardo laghi salati quaternari nel sud dell” Australia. Sedimentologia, 29(5):609-637.