Złoża hydrotermalne

Hydrotermalne depozyty jest złoża minerałów które powstają w wyniku opadów atmosferycznych minerały rozpuszczony w gorącej wodzie, która krąży skały. Płyny hydrotermalne to zazwyczaj gorące, silnie zmineralizowane roztwory wodne, które powstają w wyniku oddziaływania wód gruntowych z głęboko osadzonymi źródłami ciepła. Płyny często powstają w wyniku aktywności wulkanicznej, takiej jak wtargnięcia magmy lub kominy wulkaniczne. Płyny hydrotermalne, krążąc przez skały macierzyste, mogą rozpuszczać i transportować szeroką gamę minerałów. Kiedy te płyny ostygną, a zawarte w nich minerały staną się przesycone, mogą wytrącić się z roztworu i utworzyć osady mineralne.

Złoża hydrotermalne mogą powstawać w różnych warunkach geologicznych, w tym w żyłach, brekciach i ciałach zastępczych. Mogą również występować w wielu różnych skałach macierzystych, w tym magmowych, metamorficznych i skały osadowe. Rodzaj i rozmieszczenie minerałów występujących w złożach hydrotermalnych zależy od składu płynów hydrotermalnych, warunków temperatury i ciśnienia, w jakich płyny krążyły, oraz charakteru skał macierzystych.

Rodzaje złóż hydrotermalnych

Istnieje wiele różnych rodzajów złóż hydrotermalnych, ale niektóre z najważniejszych to:

1. Złogi żył: Są to złoża minerałów powstające w szczelinach lub pęknięciach skał. Powstają, gdy płyny hydrotermalne krążą w skałach i osadzają minerały w pęknięciach. Osady żył są często bogate w metale, takie jak złoto, srebro, miedź, prowadzić.
2. skarnowie depozyty: Skarny są kontaktowe Skały metamorficzne powstają w wyniku kontaktu płynów hydrotermalnych ze skałami węglanowymi. Złoża Skarna może zawierać szeroką gamę minerałów, w tym miedź, cynk, żelazo, wolfram.
3. Depozyty zastępcze: Osady te powstają, gdy płyny hydrotermalne zastępują minerały w skałach, z którymi się stykają. Depozyty zastępcze są często kojarzone z wapień lub inne skały węglanowe i mogą zawierać ołów, cynk i miedź.
4. Wulkanogenny masywny siarczek depozyty (VMS): depozyty VMS są związane z podwodną aktywnością wulkaniczną. Tworzą się, gdy gorące, bogate w metale płyny hydrotermalne mieszają się z zimną wodą morską i wytrącają siarczki metali. Złoża VMS mogą zawierać miedź, cynk, ołów, złoto i srebro.
5. Osady porfiru: Złoża porfiru to duże złoża niskiej jakości, często kojarzone z miedzią i złotem. Powstają, gdy duże ilości płynów hydrotermalnych krążą przez duży obszar skały, zmieniając skałę i osadzając minerały.
6. Osady epitermiczne: Osady epitermiczne powstają na małych głębokościach i są zazwyczaj związane z mineralizacją o wysokim lub niskim zasiarczeniu. Złoża te są często kojarzone ze skałami wulkanicznymi i mogą zawierać złoto, srebro, miedź i inne metale.

Procesy formacyjne i mineralogia

Złoża hydrotermalne powstają z gorących, bogatych w minerały płynów, które są wydalane z komór magmowych lub przepływają przez skały głęboko w skorupie ziemskiej. Płyny są zazwyczaj podgrzewane przez magmę i znajdują się pod wysokim ciśnieniem, co pozwala im rozpuszczać i transportować metale i inne pierwiastki w roztworze. Gdy płyny przemieszczają się przez skały, reagują z nimi i osadzają minerały w miarę zmiany temperatury, ciśnienia i warunków chemicznych.

Istnieje kilka rodzajów złóż hydrotermalnych, w tym:

1. Złogi żył: Powstają w wyniku osadzania się minerałów z płynów wypełniających otwarte pęknięcia lub zagłębienia w skałach. Minerały mogą tworzyć duże, ciągłe żyły lub mogą być rozproszone w sieci mniejszych żył. Złoża żył są często bogate w metale szlachetne, takie jak złoto i srebro, a także metale nieszlachetne, takie jak miedź i cynk.
2. Depozyty zastępcze: Powstają, gdy zawartość minerałów w skale zostaje zastąpiona minerałami przyniesionymi przez płyny hydrotermalne. Proces ten zachodzi, gdy płyny wchodzą w reakcję chemiczną ze skałą, rozpuszczając niektóre minerały i zastępując je innymi. Złoża zastępcze często znajdują się w wapieniu i innych skałach węglanowych i mogą być bogate w ołów, cynk i inne metale.
3. Złoża Skarna: Powstają, gdy płyny hydrotermalne reagują ze skałami węglanowymi, powodując rozwój a Skała metamorficzna zwany skarnem. Złoża Skarn mogą być bogate w różnorodne minerały, w tym miedź, złoto, żelazo i wolfram.
4. Osady porfiru: Powstają, gdy duże ilości płynów hydrotermalnych oddziałują z dużym, natrętnym ciałem magmy głęboko w skorupie ziemskiej. Płyny są uwalniane z magmy i przemieszczają się przez otaczające skały, osadzając po drodze minerały. Złoża porfiru mogą być bardzo duże i zawierać szeroką gamę minerałów, w tym miedź, złoto i molibden.
5. Wulkanogenne masywne złoża siarczków (VMS).: Powstają na dnie morskim w wyniku interakcji gorących, bogatych w minerały płynów z zimną wodą morską. Płyny są zwykle uwalniane pod wodą wulkany i zawierają duże stężenia metali, takich jak miedź, cynk i ołów.

Połączenia mineralogia złóż hydrotermalnych może być dość złożone i w dużym stopniu zależne od specyficznych warunków powstawania złoża. Typowe minerały występujące w złożach hydrotermalnych obejmują kwarc, kalcyt, piryt, chalkopiryt, galena, sfalerytu, bornit, Między innymi.

Przykłady godnych uwagi złóż hydrotermalnych

Niektóre godne uwagi złoża hydrotermalne obejmują:

1. Epitermiczne złoża złota: Złoża te powstają na płytkich głębokościach (poniżej 1 km) i są zazwyczaj związane z niedawną aktywnością wulkaniczną. Przykładami są złoża w Comstock Lode w Nevadzie w USA.
2. Porfirowe złoża miedzi: Są to duże złoża miedzi o niskiej jakości, często kojarzone z dużymi granit włamania. Przykładami są złoża w Bingham Canyon w stanie Utah w USA.
3. Masywne złoża siarczków: osady te powstają na dnie morskim w pobliżu kominów hydrotermalnych i są zazwyczaj bogate w miedź, cynk, ołów i inne metale. Przykładami są złoża w iberyjskim pasie pirytu w Hiszpanii i Portugalii.
4. Kimberlit rury: Są to rury wulkaniczne, które wydobywają na powierzchnię skały zawierające diament. Przykładami są złoża w Premier Mine w Republice Południowej Afryki, w której wydobyto słynnego Cullinana diament.
5. Złoża tlenku żelaza, miedzi i złota: Są to złoża hydrotermalne na dużą skalę zmiana i systemy mineralizacji bogate w miedź, złoto i żelazo. Przykładami są złoża w Olympic Dam w Australii i kopalni Grasberg w Indonezji.
6. Typ Mississippi Valley Złoża ołowiu i cynku: Osady te powstają w wyniku cyrkulacji solanek bogatych w metale w basenach sedymentacyjnych. Przykładami są złoża w Tri-State Mining District w środkowych Stanach Zjednoczonych.
7. Złoża złota typu Carlin: Złoża te charakteryzują się obecnością rozproszonego złota w skałach osadowych, które zostały zmienione przez płyny hydrotermalne. Przykładami są depozyty w Carlin Trend w Nevadzie w USA.
8. Osadowe osady ekshalacyjne: Osady te powstają w wyniku zrzutu płynów bogatych w metale z otworów wentylacyjnych dna morskiego do basenów sedymentacyjnych. Przykładami są złoża w kopalni McArthur River w Australii.
9. Złoża zawierające Breccię: Złoża te powstają w wyniku rozbicia i zmiany istniejących skał przez płyny hydrotermalne. Przykładami są depozyty w Turkusowy Kopalnia Ridge w Nevadzie, USA.
10. Osady żył: Osady te powstają w wyniku osadzania się minerałów w pęknięciach i błędy w skałach. Przykładami są złoża złota w dorzeczu Witwatersrand w Republice Południowej Afryki.

Referencje

• Guilbert, JM i CF Park Jr. (2007). Geologia Złoża rudy. Prasa Wavelanda.
• Heinrich, Kalifornia i T. Pettke (red.). (2012). Złoża rud i pióropusze płaszcza. Springer-Verlag.
• Kusky, TM (2011). Globalna geologia: tektoniczna interpretacja geologii Ziemi. Johna Wileya i synów.
• Marshak, S. (2015). Podstawy geologii. WWNorton & Company.
• Skinner, BJ i SC Porter (red.). (2016). Płaszcz Ziemi: skład, struktura i ewolucja . Wydawnictwo Uniwersytetu Cambridge.
• Sverjensky, DA, EE Shock i HC Helgeson. (2014). Termodynamika i kinetyka interakcji woda-skała. Springer-Verlag.
• Taylor, RP (red.). (2010). Geologia złóż metali nieszlachetnych. Towarzystwo Geologiczne w Londynie.
• Vearncombe, JR i BJ Franklin (red.). (1992). Tom z okazji 75. rocznicy geologii ekonomicznej. Wydawnictwo Geologii Ekonomicznej.