Geochemistry and Engineering Studies on Clay Deposits Around the Ahoko Area, Southern Bida Basin, Kogi State, Nigeria

A  detailed  geologic  mapping  of  clay  deposits  in  the  Patti  Formation  around  the  Ahoko  area  in Kogi  State  (north-central  Nigeria)  was  carried  out  on  a  scale  of  1:12,500.  The  study  area  lies within  the  Lokoja  Sub-basin  of  the  Bida  Basin  between  longitudes  60  51l  and  60  53l  E  and  latitudes 80  18l and  80 19l  N  covering  a  total  land  area  of  about  6.85km2  of  the  Koton-Karfi  N-E  Topographic sheet  227.  The  study  was  aimed  at  determining  the  provenance,  weathering  history  of  the  clay deposits  using  bulk  chemical  and  mineralogical  compositions  as  well  as  their  engineering properties  to  determine  suitability  for  construction  purposes.  X-Ray  Fluorescence  (XRF)  method was  used  for  the  determination  of  the  bulk  elemental  composition.  The  XRF  analysis  revealed kaolinite  minerals  as  the  predominant  clay  mineral  (SiO2 and  Al2O3)  indicating  intensive  chemical weathering  of  aluminium-rich  source  rocks  and  exhaustive  leaching  under  a  warm,  humid condition.  Results  of  geochemical  analysis  show  predominance  of  SiO2  (27.87  to  80.70  weight  %) and  Al2O3  (14.00  to  20.04  weight  %)  which  support  the  kaolinitic  nature  of  the  clay  and  classify the  clay  as  aluminosilicates.  The  relatively  high  mean  values  of  the  Chemical  Index  of  Alteration (CIA)  and  Chemical  Index  of  Weathering  (CIW)  also  suggest  intensive  chemical  weathering  at  the source  area.  Other  relevant  geochemical  indices,  plot  of TiO2  against  Al2O3  reveal  felsic  igneous parent  rock.  The  test  for  engineering  properties  revealed  the  clays  to  be  moderately  compressible, with liquid  limit values ranging from 26.1%  to 34.4%, plastic limit  ranges from 14.3%  to 21.36% and  plasticity  index  ranges  from  10.1%  to  15.3%.  It  is  therefore  recommended  that  they  are generally  not  good  as  base  course  except  at  low  water  content  and  thus  should  not  be  used  for construction  purposes.  Properties  of  these  clays  make  them  favorable  for  use  when  compared  with standards for refactory, ceramics, pottery  and paints.