The Nkonko Ni-Cr bearing regolith in DRC: a study of petrography and geochemistry to understand serpentinization and weathering processes of mantle rock

Douxdoux Kumakele Makutu; 서정훈

doi:10.1007/s12303-023-0037-2

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자료유형: 학술저널

저자정보: Douxdoux Kumakele Makutu (Department of Energy Resource Engineering, Inha University, Republic of Korea) 서정훈 (서울대학교)

저널정보: 한국지질과학협의회 Geosciences Journal Geosciences Journal Vol.28 No.1

발행연도: 2024.2

수록면: 27 - 49 (23page)

DOI: 10.1007/s12303-023-0037-2

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Regolith-hosted Ni-Cr prospects in the Nkonko serpentinized massif are located near Kananga city in the Democratic Republic of Congo (DRC). This serpentinized massif displays an underground regolith profile divided into three main layers: (1) unweathered serpentinite bedrock, (2) saprolite serpentinites, and (3) the pedozone top layer. The bedrock serpentinites consist of serpentine (including lizardite and antigorite “garnierite”) as a major phase, with Cr-spinel and magnetite as a subsidiary phase. The rock contains rare pseudo-olivine relicts. Saprolite serpentinites contain serpentines (e.g., lizardite, chrysotile, antigorite “garnierite”) and subordinate ferrochromite and Cr-magnetite. These saprolite serpentinites are crosscut by veins of “garnierite” phase, talc, brucite, magnetite, magnesite, and chlorite. The pedozone primarily consists of lateritic soils with red and yellow limonite. Saprolite serpentinites exhibit relatively higher Al2O3, FeO, Fe2O3, and volatiles (LOI: loss on ignition) compared to bedrock serpentinites, while maintaining similar SiO2 contents. For trace elements, saprolite serpentinites contain elevated Cr (up to 5.4 wt%) and Ni (up to 2.0 wt%) compared to bedrock samples (Cr up to 0.9 and Ni up to 0.3 wt%). The REE concentrations are low (total REE of about 2.0 ppm) and remain unchanged between the saprolites and bedrocks. Spinel is identified as the main host mineral for Cr, while secondary serpentine “garnierite” is the primary host phase for Ni. Plots of Al2O3/SiO2 versus MgO/SiO2 for bedrock and saprolite serpentinites, along with the REE patterns, suggest that the serpentine regolith originated from the alteration and weathering of harzburgite.

#Nkonko serpentinite #Ni-Cr in regolith #EPMA #LA-ICP-MS #serpentinization and weathering

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