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Yacimiento de Lignito de Yallourn, Victoria, Australia: Marco Geológico y Características Generales.

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Yacimiento de Lignito de Yallourn, Victoria, Australia: Marco Geológico y Características Generales.
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Australia contiene carbón mineral de edad Paleozoica, Mesozoica y Terciaria. Todas las reservas de carbón mineral “black coal” son de edad paleozoica y están localizadas en Australia occidental, Queensland y Nueva Gales del Sur. Los depósitos de carbón Mesozoico se encuentran en Queensland y los depósitos de edad terciaria se localizan en Victoria, al sur de Australia, (Thomas, 2002). (Figura 1).

Figura 1. Localización de las cuencas carboníferas de Australia.

Australia tiene aproximadamente el 5% de las reservas recuperables de carbón en el
mundo y ocupa el sexto lugar después de USA (27%), Rusia (18%), China (12%), India
(10%) y Sud Africa (6%).

La mina de Yallourn se ubica en el valle de Latrobe, dentro de la Cuenca de Gippsland en
Victoria, al sur de Australia (Figura 2). El carbón lignítico en esta área fue depositado
durante el Eoceno al Mioceno Tardío, como parte de una secuencia no marina de areniscas,
Victoria incluye gran variedad de áreas topográficas, g
arcillas y carbón, que forman el Grupo Latrobe Valley.

Figura 2. Localización de la cuenca carbonífera Terciaria de Latrobe.

Victoria incluye gran variedad de áreas topográficas, geológicas y climáticas, su altitud va de los 1986 m en el Mount Bogong que es la mayor elevación hasta los extensos llanos
semiáridos del occidente con elevaciones menores a los 1000 m. arcillas y carbón, que forman el Grupo Latrobe Valley.

ANTECEDENTES

En los años de 1950, la State Electricity Commission of Victoria (SECV), inició un programa de exploración con perforación para definir los recursos de carbón de Victoria. Durante ese programa, el cual concluyó en 1980 se perforaron unos 15,000 barrenos, localizados principalmente en el valle de Latrobe, (Latrobe Valley Coal Data Package,

2001). Con la privatización de la SECV en los 90´s, se redujo la exploración regional.

El estado de Victoria tiene aproximadamente 207 billones de toneladas de carbón (Gloe, 1991), el cual en su mayor parte es de tipo lignítico. Esta cantidad representa aproximadamente el 25% de las reservas mundiales conocidas. Las capas de carbón de Latrobe son por lo general de considerable espesor (más de 100 m), y sólo están cubiertas por un pequeño encape lo que facilita su explotación a tajo abierto.

Anualmente, unos 65 millones de toneladas de carbón son minadas en Victoria para
generar el 85% de electricidad estatal equivalente a 6 000 MW de electricidad. La mina de Loy Yang es la de mayor producción con 31 Mt, Hazelwood produce 19 Mt y Yallourn 16 Mt. Una cuarta mina en Anglesea, operada por Alcoa produce cerca de 1.0 Mt.(www.cleancoal.com.au/EducationCentre/BrownCoalMining.htm).

MARCO GEOLÓGICO

Australia conserva un registro geológico de los más antiguos en el mundo durante el período de 325 a 295 Ma fue un tiempo de glaciación y erosión cuando la corteza fue levantada. La extensión y la subsidencia empezaron alrededor de 295 Ma en el noroeste central y a lo largo de la parte oriental de Australia formando cuencas cuyos espesores de las secuencias sedimentarias pudieron ser acumuladas. Esta sección de la corteza de Gondwanan estuvo bajo gran tensión (Jonson, 2004).

Mientras el océano permaneció alrededor de las costas del este y algunas del noroeste, entre 266 y 256 Ma el mar inundó estas cuencas. Esta inundación pudo haber sido causada parcialmente por el deshielo, aunque la mayor parte de esto pudo haber sucedido entre los primeros 10 y 20 Ma. Durante ese tiempo hubo un incremento de la corteza y subsidencia de las cuencas, permitiendo al mar inundarlas. La sedimentación continuó por los ríos circundantes que gradualmente llenaron las cuencas, y fueron restableciendo tierra firme.
Los ríos que desembocaban al mar dejaron sedimentos después del deshielo y abundante materia orgánica que más tarde llegó a ser carbón (Jonson, 2004).

En el estado de Victoria, al sur de Australia, las cuencas terciarias cubren gran parte del territorio sur y la mayoría de los yacimientos de carbón que se conocen en este estado están dentro de la Cuenca de Gippsland. La mayor parte de este carbón está clasificado como carbón café suave (soft brown coal), de acuerdo a la International Commission of Coal

Petrology Classification (ICCP, 1971) y la otra parte tiende a ser carbón café duro (hard brown coal). El sistema americano de clasificación designa a este carbón como lignito de tipo “B”.

La Cuenca de Gippsland (Figura 3), tiene un área aproximada de 40,000 km2 la mayor parte se encuentra bajo las aguas del mar; es una de las cuencas carboníferas más grandes del mundo. La estratigrafía y la estructura del área continental han sido estudiadas entre otros por Smith (1982), y Gloe (1984).

Figura 3. Cuenca carbonífera de Gippsland.

La historia geológica de la cuenca se remonta al período Cretácico Temprano, en la que inició su formación asociada a una zona rift continental en la que se depositó una secuencia
constituida por arcosas, areniscas, lutitas, conglomerados y capas carbonosas que en total alcanzaron un espesor mayor a 3 km. La sedimentación se suspendió en el Cretácico Tardío cuando inició un levantamiento el cual dio origen a la formación de las “Tierras Altas” del sur de Gippsland.

En el Cretácico Tardío se reactivó el ambiente tectónico de extensión dando como resultado la subsidencia de la cuenca que duró hasta el Eoceno Temprano. Los depósitos asociados a esta cuenca constituidos por arenas, arcilla y turbas, actualmente comprenden aproximadamente 10 km de anchura en área continental, y 100 km cubiertas por el mar (Figura 3). En etapas posteriores el ambiente tectónico de extensión continuó dando lugar a esfuerzos que formaron fallas y pliegues, sin embargo, la subsidencia y los depósitos de turba continuaron su depósito en el extremo oriental de la Cuenca de Gippsland.

La subsidencia continuó del Oligoceno hasta el Mioceno Tardío, en este periodo se formaron espesores considerables de las formaciones Morwell y Yallourn.
Simultáneamente la transgresión del mar ocurrió sobre la porción oriental de la Cuenca de Gippsland, interrumpiendo la formación del carbón, sin embargo los pantanos formadores
de carbón en la porción occidental estaban muy protegidos de las transgresiones marinas debido a la formación de una estrecha, pero muy continua barrera de arena conocida comoFormación Balook (Thompson, 1980).

GEOLOGÍA DEL VALLE DE LATROBE

Los depósitos de carbón del valle de Latrobe forman parte de una secuencia de areniscas,
utitas y carbón dentro del Grupo Latrobe Valley, la cual está formada por 3 unidades estratigráficas que son las Formaciones Traralgon, Morwell y Yallourn, que contienen los principales cuerpos de carbón. Estas secuencias tienen los mayores espesores continuos de carbón en el mundo. Los principales centros de depósitos de carbón se localizan al sur del Río Latrobe y al occidente de la interface marina con la caliza Gippsland (Latrobe Valley Coal Data Package, 2001).

La historia tectónica del valle de Latrobe, muestra que hacia finales del Mioceno hubo
grandes movimientos en las rocas de basamento relacionados a fallas inversas con orientación NE-SW, y la constitución de bloques fallados en las áreas intermedias que formaron pliegues y fallas menores en la cubierta de sedimentos con carbón.

Durante el Mioceno-Plioceno continuó el plegamiento y la erosión de las áreas levantadas dentro de la depresión del valle de Latrobe y grandes volúmenes de lignito fácilmente
erosionable fueron removidos (Gloe, 1960).

En el Plioceno la erosión dejó una superficie casi plana y el carbón que quedo expuesto ampliamente, se incendió en varias localidades, destruyéndose de esta manera grandes volúmenes.

En el área de la mina Hazelwood se han encontrado grandes hoyos de hasta 650 m de anchura por 50 metros de profundidad debido a los incendios.

Movimientos diferenciales de la tierra rejuvenecieron las corrientes fluviales en las áreas vecinas, y fueron depositadas las cubiertas relativamente delgadas de gravas, arenas y arcillas sobre la superficie erosionada, descrita como Formación Haunted Hill.

La reactivación de movimientos lentos asociados a las principales estructuras produjeron el levantamiento de los domos, monoclinales y anticlinales, como las de Loy Yang,
Rosedale y Baragwanath.

DESCRIPCIÓN DEL YACIMIENTO

Los depósitos de carbón y lignito en el valle de Yallourn se localizan dentro de una zona orientada NE-SW, de aproximadamente 200 km del longitud por 100 km de anchura. Esta
zona está limitada por fallas normales formando una fosa tectónica que se observa claramente en la superficie del terreno (Figura 4).

Figura 4. Panorámica hacia el oriente de la mina de Yallourn.

En la mina de Yallourn, el espesor de la secuencia que contiene a los mantos de carbón

tiene espesores que van de los 70 m a los 200 m con edades de aproximadamente de 50 Ma los más antiguos a los 15 Ma los más recientes cerca de la superficie. Los mantos de carbón generalmente tienen menos de 10 m de espesor y presentan intercalaciones de arcilla y arena. Hacia la parte superior el espesor de las capas de carbón aumenta llegando a tener
hasta 20 m (Figura 5).

Durante la visita realizada a la mina de Yallourn en septiembre de 2006 se pudo observar
una secuencia de capas gruesas de lignito con más de 4 m de espesor que incluyen intercalaciones aisladas de capas de 10 a 20 cm de limolita. Asimismo, se advirtió que en
las capas de carbón se encuentran aún varios horizontes con fragmentos de ramas y troncos ligeramente transportados (Figura 6) y algunas bases de troncos en su posición original

(Figura 7). Es común reconocer también en la mina impresiones semejantes a hojas de gramíneas la cual formaba parte de la vegetación.


Figura 5. Capas sub-horizontales de lignito con intercalaciones aisladas de limolita en la mina de
Yallourn.

Figura 6. Parte superior del yacimiento de lignito de Yallourn, en la que se observan restos de árboles.

Figura 7. Detalle del yacimiento que muestra al centro de la fotografía un tronco en su posición original.

ESTUDIOS PALINOLÓGICOS

La palinología del carbón en Australia tiene gran tradición en los estudios geológicos de las cuencas del Paleozoico, Mesozoico y Cenozoico. Específicamente la palinoloestratigrafía de los lignitos terciarios en el continente australiano, se inicia con los trabajos de Cookson (1947, 1950) y Couper (1951), quienes establecen las bases de la
biozonación palinológica en sedimentos continentales. Este tipo de investigaciones ha continuado hasta la fecha, lo que ha permitido la integración de una base de datos de los palinomorfos que ocurren en los lignitos terciarios, información que ha coadyuvado a conocer mejor la estratigrafía, la historia tectónica y cambios climáticos ocurridos en Australia durante el Cenozoico (Martin, 1982).

El valle de Latrobe en la Cuenca de Gippsland, ha sido estudiada desde el punto de vista palinológico, entre otros autores por Luly et al. (1980), cuyo análisis revela una abundancia de Casuarinaceae y Nothofagus y en menor porcentaje reporta las familias Myrtaceae, Restionaceae y Proteaceae, y presencia de esporas de pteridofitas y granos de gimnospermas. Asimismo ha sido reportado en la Formación Yallourn la presencia de polen Triporopollenites bellus que indican una edad Mioceno Medio (Latrobe Valley Coal Data Package, 2001).

El horizonte de lignito, objeto de este estudio, presenta un conjunto palinológico semejante, pero con frecuencias diferentes a las reportadas por Luly et al., (1980) con dominancia de Casuariaceae (42%), Nothofagus (26%) y diversidad de fungosporas (24%) y presencia de Sphagnum y del helecho acuático Azolla sp. En si se puede establecer que el
conjunto palinológico está dominado por varias especies de Casuarina spp.(Lámina I: Figuras 1-3) y como codominantes especies Nothofagus (Lámina I: Figuras 4-7) le siguen en importancia varios tipos de fungosporas (Lámina I: Figuras 8-11), que contribuían a la descomposición de la turba. En si el conjunto palinológico es menos diverso que lo reportado previamente para estos lignitos.

Los resultados palinológicos indican diversidad y dominancia de granos de polen
Casuarina spp. en pantanos cuya vegetación se desarrolló en un clima subtropical a tropical, en donde la biomasa principal de la turba miocénica estaba formada por varias especies de este género. Mientras que la baja frecuencia y alta diversidad de Nothofagus, indican un bosque cercano con varias especies de Nothofagus, cuyo polen fue transportado hacia la turbera, desde las zonas circundantes que limitaban la cuenca.

Lámina I. Fotomicrografías del polen identificado: Figuras 1-11.

De acuerdo con el principio del actualismo, los taxa dominantes en los conjuntos palinológico de los cuales se conocen sus relaciones con el clima, como Casuarina y Nothofagus, se puede cuantificar el tipo de clima que se presentó durante la acumulación de turba (Kershaw, 1997).

Los datos paleoclimáticos derivados del análisis de polen indican un paleoclima más caliente con 25 grados y con mayor humedad con precipitación media anual de 1500 mm, condiciones climáticas que indican la presencia de un bosque lluvioso con abundancia de varias especies de Casuarina creciendo en zonas pantanosas, mientras que las especies de Nothofagus, crecían en las zonas más altas, de donde los granos de polen eran transportados a la turbera. Entonces el conjunto palinológico representa tafonomicamente una mezcla de elementos tropicales a subtropicales y templados: con Casuarina, creciendo “in situ”en las turberas cercanas a nivel del mar; mientras que Nothofagus es un taxa indicador de clima templado, el cual proliferaba en las zonas altas de la región.

En contraste la precipitación actual de 800 mm y temperatura media anual de 14 grados centígrados (Sluiter et al., 1995), que se registra actualmente en la depresión del valle de Latrobe está asociada a una vegetación más mesófila y subtropical formada por bosques de eucaliptos, (Eucalyptus spp.), género que en Australia está representado por 450 especies (Mabberley, 1993) y un sotobosque dominado por gramíneas; aunque en la zonas altas con menor temperatura y más humedad, prolifera el bosque templado de Nothofagus cunninghamii.

DISCUSIÓN

La existencia de grandes espesores de carbón en extensas áreas ha sido sujeta a fuertes debates para poder explicar su formación. Por una parte se interpreta que los ambientes
tropicales con abundante vegetación son los ambientes obvios para acumular materia orgánica. En efecto hay grandes zonas fangosas con materia orgánica en Indonesia, Burm y en la cuenca del Amazonas. Sin embargo las mayores acumulaciones de materia orgánica en la Tierra están en las regiones sub-polares, especialmente en las grandes extensiones de altas latitudes en el hemisferio norte como en Escandinavia, Rusia, Alaska y Canadá (Jhonson, 2004).

De lo anterior surge la discusión acerca de cuales fueron las condiciones más favorables para la acumulación de estos grandes espesores: a) en las regiones sub-polares en donde el crecimiento anual de plantas es mucho menor que en las regiones tropicales, pero el ambiente en general es frío durante los largos inviernos de cada año y por lo tanto hay una
descomposición mínima de los materiales orgánicos, ó b) en los trópicos, donde hay gran crecmiento pero la materia orgánica se descompone rápidamente por hongos y bacterias y es reciclada dentro del bosque y solamente en las áreas fangosas inundadas el grado de descomposición es menor para permitir la acumulación de turba.

En nuestra opinión basada en los estudios realizados por numerosos autores en diversas
cuencas carboníferas, apoyamos que los ambientes más favorables para la acumulación de
los grandes depósitos de carbón en la historia geológica de la Tierra ocurrieron en climas
tropicales, siendo un factor muy importante un ambiente tectónico de subsidencia constante
a una velocidad adecuada (aproximadamente de 1 mm / año),para impedir por una parte la inundación de la cuenca, y por el por el otro, a tasas menores , la descomposición de la turba expuesta sobre la superficie.

CONCLUSIONES

Conforme a los estudios realizados, observaciones de campo e información de trabajos previos se desprende lo siguiente:

Los depósitos de carbón de la mina de Yallourn, y en general los del valle de Latrobe, se
relacionan con el desarrollo de un graben de más de 200 km de longitud por aproximadamente 100 km de anchura, el cual tuvo inicio aproximadamente hace 50 Ma con lapsos de hundimiento constante hasta hace aproximadamente 15 Ma. El gran espesor de las capas de carbón y su bajo contenido de ceniza, apoya la hipótesis de un hundimiento constante.

Tomando en cuenta las características de la secuencia sedimentaria y los espesores de carbón, se deduce que el hundimiento del graben alcanzó una velocidad promedio aproximada de 1 mm por año, permitiendo de esta manera el crecimiento, acumulación y preservación de la materia orgánica.

Los estudios palinológicos realizados en muestras colectadas en la mina de Yallourn indican que las condiciones climáticas durante el Mioceno corresponden a un bosque subtropical lluvioso, dominado por especies de Casuarina y como codominante especies de Nothofagus. Este tipo de asociación Casuarina-Nothofagus no se presenta en las comunidades recientes del sureste de Australia.

La paleocronología del género Nothofagus es bien conocida, con sus primeros registros a partir del Cretácico Tardío, y se diversifica a lo largo del Eoceno y Oligoceno (Romero, 1986). Este abundante registro, está asociado a fenómenos de especiación y extinción, lo que ha permitido emplear algunas especies del género Nothofagidites en el establecimiento
de palinozonas útiles en la cronoestratigrafía del Terciario (Romero 1977). En la actualidad Nothofagus tiene 34 especies distribuidas en la vegetación templada húmeda del hemisferio
sur. En cuanto a la biostratigrafia de Casuarina, se reporta a partir del Paleoceno en el hemisferio sur, aunque de escaso valor cronoestratigráfico, debido a la poca variación morfológica de sus granos de polen.

RECONOCIMIENTOS

Muy especialmente, se agradece a Howard Arber su intervención para conseguir la visita a la mina en el mes de septiembre de 2006. De igual forma los autores del presente trabajo agradecen a la empresa Tru Energy Yallourn, las facilidades para entrar a la mina y proporcionar información referente a la misma. La adaptación de las figuras fueron procesadas por Federico Díaz Mafara.

Extraido de:

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
• Cookson, I. C. 1947. Plant microfossils from the lignites of the Kerguelen archipielago.
British, Australian, New Zealand Antarctic Research Expedition (1929-31) Rep. A2 (8):
129-142.
• Cookson, I. C. 1950. Fossil pollen grains of proteaceous type from Tertiary deposits in
• Couper, R. A. 1951. Microflora of a submarine lignite from Taetoes Bay, near Bluff, New
Zealand. New Zealand Journal of Science Tech. B33-(3):179-186.
• Gloe, C. S. 1984. “The geology discovery and assessment of the brown coal deposits of
victoria” in Victorias Brow
edited by J T Woodcock pp79 – 109 Melbourne AUSIMM.
• Johnson David, 2004, The Geology of Australia. Cambridge University Press. 276 p.
• Kershaw, A. P. A, 1997, Bioclimatic analisis of early to middle Miocene brown coal floras,
Latrobe Valley, south-eastern Australia. Australian Journal of Botany 45: 373-387.
• Latrobe Valley Coal Data Package Tender T02801 Information Booklet May 2001 Dept
Natural Resources and Environment State G
• Luly, J., I. R.Slutter y A. P. Kershaw 1980. Pollen studies of Tertiary brown coals:
preliminary analysis of lithotypes within Latrobe Valley, Victoria. Monash publications in
Geography 23, Monash University, Melbourne.

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