Weathering and cementation of historic kimberlite residues from South Africa: Implications for residue stabilization and CO2 sequestration
Notice bibliographique
Résumé
Enhanced weathering and carbon dioxide (CO 2 ) mineralization of ultramafic mine wastes, including kimberlite residues from diamond mining, provides secure storage of this greenhouse gas and may physically stabilize mine impoundments. Yet, the outcomes of these processes over extensive periods (i.e., decades) remain relatively unknown. This study examined coarse residues from historic impoundments at the Cullinan and Voorspoed diamond mines in South Africa that have weathered over 50 to more than 100 years to investigate weathering and cementation pathways. Cemented residues ( n = 7) were mainly composed of lizardite (9.6–43.2 wt.%), saponite (10.2–34.7 wt.%), and augite (6.6–27.8 wt.%), and had minor abundances of calcite (1.7–8.8 wt.%). Electron microscopy and Raman spectroscopy revealed that three plausible pathways contributed to cementing residues: (1) secondary clay precipitation, (2) carbonate precipitation and recycling, and (3) particle entrainment and infilling. Quantitative mineralogical analyses of the cement (<63 μm) and clast (>63 μm) fractions showed that the abundances of most minerals were similar between fractions, indicating that infilling of pore spaces with fine-grained particles contributed substantially to residue cementation. Stable and radiogenic carbon isotope ( 13 C, 14 C) analyses of carbonates indicated limited incorporation of organic matter and atmospheric CO 2 , an indication of surface weathering. Residue cementation led to some strength development (unconfined compressive strengths = 0.1–0.2 MPa), demonstrating the potential for mineral weathering to stabilize mine residues without chemical additives. Modifying residue management practices during the operational, closure, and reclamation phases at Cullinan, Voorspoed, and other mines, such as through residue co-disposal or implementing enhanced weathering practices, may improve residue stabilization and CO 2 sequestration..
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».