Złoża mineralne

Złoża minerałów to nagromadzenia cennych zasobów minerały które są interesujące ekonomicznie dla ludzi. Złoża te można znaleźć w różnych warunkach geologicznych, w tym magmowych, osadowych i Skały metamorficznei powstają w wyniku szeregu procesów geologicznych. Minerałami w tych złożach mogą być metale, takie jak miedź, złotolub cynklub niemetale, takie jak sól lub siarka.

Podstawową koncepcją złóż minerałów jest to, że cenne minerały są skoncentrowane w określonych obszarach skorupy ziemskiej. Koncentracja ta może być wynikiem wielu czynników, w tym procesów magmowych, płyny hydrotermalne, procesy sedymentacyjne i zwietrzenie. Tworzenie się złóż minerałów może trwać miliony lat i mogą one znajdować się na różnych głębokościach pod powierzchnią Ziemi.

Odkrywanie i zagospodarowanie złóż minerałów jest ważnym aspektem przemysłu wydobywczego, który zapewnia surowce potrzebne do wielu produktów i gałęzi przemysłu. Zrozumienie procesów geologicznych, które zachodzą prowadzić do powstawania złóż minerałów jest ważne dla lokalizacji i wydobywania tych zasobów w sposób wydajny i zrównoważony.

Procesy formacyjne

Złoża minerałów mogą tworzyć się w wyniku różnych procesów, z których niektóre obejmują:

1. Procesy magmowe: Niektóre złoża minerałów powstają w wyniku chłodzenia i krystalizacji magmy. Gdy magma ochładza się i krzepnie, może wytrącać się minerały, które mogą gromadzić się, tworząc ciała rudne.
2. Procesy hydrotermalne: Płyny hydrotermalne bogate w rozpuszczone minerały mogą osadzać te minerały, gdy wejdą w kontakt z chłodniejszą skałą. Złoża hydrotermalne są powszechne na obszarach aktywnych lub niedawno aktywnych wulkany, gorące źródła i gejzery.
3. Procesy sedymentacyjne: Osady minerałów powstają w wyniku akumulacji minerałów w skały osadowe. Osady te mogą powstawać w wyniku różnych procesów, takich jak opady atmosferyczne w wyniku parowania wody, zastąpienie istniejących minerałów lub akumulacja minerałów w przestrzeniach porów osadów. skały.
4. Procesy metamorficzne: Podczas metamorfizmu złoża minerałów mogą tworzyć się w wyniku rekrystalizacji istniejących minerałów, wzrostu nowych minerałów lub zastąpienia istniejących minerałów innymi minerałami. Złoża minerałów metamorficznych są powszechne na obszarach, gdzie skały zostały poddane działaniu wysokiej temperatury i ciśnienia.
5. Procesy placerowe: Osady placerowe powstają w wyniku akumulacji minerałów w korytach strumieni lub na powierzchni gruntu. Osady te mogą powstawać, gdy minerały ulegają erozji ze skały macierzystej i transportowane w dół rzeki przez wodę lub wiatr.
6. Procesy wietrzenia: Niektóre złoża minerałów mogą tworzyć się w wyniku wietrzenia i rozkładu istniejących skał. Warunki atmosferyczne mogą powodować uwalnianie jonów mineralnych do gleby i wód gruntowych, które następnie mogą gromadzić się, tworząc osady mineralne.

Znaczenie gospodarcze i zastosowania

Złoża kopalin mają ogromne znaczenie gospodarcze, gdyż są źródłem wielu cennych surowców wykorzystywanych w różnych gałęziach przemysłu. Zastosowania minerałów są różnorodne, począwszy od materiałów budowlanych, takich jak cement, cegły i płytki, po metale, takie jak żelazo, miedź, złoto i srebrodo źródeł energii takich jak węgiel, ropę naftową i gaz ziemny.

Oprócz wartości ekonomicznej minerały mają także wiele innych zastosowań, m.in. w produkcji elektroniki, biżuterii i innych dóbr konsumpcyjnych, a także w medycynie i rolnictwie.

Wartość ekonomiczna złóż minerałów zależy od różnych czynników, takich jak jakość i ilość minerału, łatwość wydobycia oraz popyt na minerał na rynku. Dlatego zrozumienie geologii i mineralogia złóż kopalin ma zasadnicze znaczenie dla oceny ich potencjału gospodarczego i opracowania strategii wydobycia i wydobycia.

Niektóre popularne typy złóż minerałów

Istnieje wiele rodzajów złóż minerałów, ale niektóre z najbardziej powszechnych obejmują:

1. Złogi żył: Tworzą się one w wyniku płynów hydrotermalnych, które osadzają minerały w pęknięciach lub szczelinach skał.
2. Osady porfiru: Są one utworzone przez magmę, która wnika w skały i osadza minerały.
3. skarnowie osady: powstają w wyniku płynów hydrotermalnych, które reagują ze skałami węglanowymi i osadzają minerały w powstałych skałach metamorficznych.
4. Osady osadowe: Powstają w wyniku wytrącania się minerałów z wody w środowiskach osadowych.
5. Osady placerowe: powstają w wyniku koncentracji ciężkich minerałów w strumieniach, plażach lub innych środowiskach osadowych.
6. Wulkanogenny masywny siarczek (VMS) osady: powstają w wyniku płynów hydrotermalnych, które osadzają minerały w skałach wulkanicznych.
7. Złoża karbonatytu: powstają przez magmę zawierającą duże stężenia minerałów węglanowych.
8. Kimberlit rury: powstają w wyniku erupcji magmy zawierającej diamenty i inne minerały.
9. Złoża tlenku żelaza, miedzi i złota (IOCG): powstają w wyniku płynów hydrotermalnych, które osadzają żelazo, miedź i złoto w skałach.
10. Złoża laterytu: powstają w wyniku wietrzenia skał ultramaficznych i koncentracji nikiel i inne metale w powstałych glebach.

To tylko kilka przykładów. Istnieje wiele innych rodzajów złóż minerałów, które mogą tworzyć się w różnych warunkach geologicznych.

Złoża żył i minerałów

Osady żył to rodzaj złóż minerałów, które powstają, gdy minerały osadzają się z płynów hydrotermalnych w pęknięciach, szczelinach lub złączach skał. Często można je znaleźć w skałach, które uległy deformacji lub metamorfizmowi. Minerały tworzące osady żylne to często rudy metali, chociaż w żyłach mogą się również osadzać minerały niemetaliczne.

Osady żył powstają, gdy gorące, bogate w minerały płyny przepływają przez pęknięcia w skałach i ochładzają się, powodując wytrącanie się minerałów i tworzenie żył. Płyny tworzące osady żylne są często kojarzone z układami magmowymi lub hydrotermalnymi i mogą pochodzić z różnych skał, w tym skał plutonicznych, skał wulkanicznych i skał osadowych.

Niektóre przykłady złóż żył obejmują żyły złota w Black Hills w Południowej Dakocie, żyły srebra w Comstock Lode w Nevadzie i żyły miedzi na półwyspie Keweenaw w stanie Michigan. Złoża żył są często cenne ekonomicznie, ponieważ mogą zawierać duże stężenia cennych minerałów.

Kanion Bingham w Utah (USA) Kopalnia miedzi

Rodzaje złóż minerałów

Istnieje wiele rodzajów złóż minerałów, z których każdy ma swoją własną, unikalną charakterystykę i procesy powstawania. Do najpopularniejszych rodzajów złóż minerałów należą:

1. Złoża magmowe: Powstają w wyniku chłodzenia i krystalizacji magmy i obejmują osady chromit, platyna, nikiel i miedź.
2. Złoża hydrotermalne: powstają w wyniku cyrkulacji gorących płynów wodnych i obejmują złoża złota, srebra, ołowiu, cynku i miedzi.
3. Osady osadowe: powstają w wyniku akumulacji i koncentracji cząstek mineralnych w skałach osadowych i obejmują złoża żelaza, mangan, urani fosforan.
4. Osady resztkowe: powstają w wyniku wietrzenia i ługowania skał, pozostawiając skoncentrowane minerały, i obejmują złoża boksyt i żelazo.
5. Osady placerowe: powstają w wyniku koncentracji minerałów pochodzących z wietrzenia i erozji w korytach strumieni i piaskach plażowych i obejmują złoża złota, cynai diamenty.
6. Złoża karbonatytu: Są rzadkie i powstają w wyniku chłodzenia i zestalania magmy karbonatytowej i obejmują złoża pierwiastków ziem rzadkich i niobu.
7. Złoża Kimberlitu: powstają w wyniku głęboko zakorzenionej aktywności wulkanicznej i obejmują złoża diamentów.
8. Osady ewaporatów: powstają w wyniku odparowania słonej wody i obejmują osady halit, gipsi potaż.
9. Złoża laterytu: powstają w wyniku wietrzenia skał ultramaficznych w klimacie tropikalnym i obejmują złoża niklu i kobalt.
10. Złoża tlenku żelaza, miedzi i złota (IOCG): powstają w wyniku płynów hydrotermalnych i obejmują złoża żelaza, miedzi i złota.

Każdy rodzaj złóż minerałów ma swoją własną, odrębną charakterystykę, a poszukiwanie i zagospodarowanie określonego typu złóż wymaga specjalistycznych technik i wiedzy.

Mineralogia pierwotna

Mineralogia pierwotna odnosi się do minerałów powstałych bezpośrednio w wyniku procesów magmowych, metamorficznych i osadowych. Minerały te powstają w ich obecnym miejscu i nie zostały przetransportowane ani zmienione w stosunku do ich pierwotnego stanu. Minerały pierwotne są często klasyfikowane na podstawie ich struktury krystalicznej, która jest określona przez skład chemiczny minerału i sposób jego powstania.

In skały magmowepowstające minerały to głównie minerały krzemianowe, które zawierają krzem i tlen, a także inne pierwiastki, takie jak aluminium, magnez, żelazo i potas. Niektóre z powszechnych pierwotnych minerałów krzemianowych występujących w skałach magmowych obejmują skaleń, kwarc, mały, piroksen, amfibol, oliwin.

Skały metamorficzne powstają z zmiana istniejących skał w wyniku zmian temperatury, ciśnienia i środowiska chemicznego. Podstawowymi minerałami powstającymi podczas metamorfizmu są zazwyczaj minerały krzemianowe, ale często różnią się one od minerałów występujących w pierwotnej skale. Na przykład minerał granat często tworzy się podczas metamorfizmu łupek ilasty or piaskowiec.

Skały osadowe powstają w wyniku nagromadzenia osadów przenoszonych i osadzanych przez wiatr, wodę lub lód. Podstawowymi minerałami tworzącymi się w skałach osadowych są zazwyczaj minerały niekrzemianowe, takie jak kalcyt, dolomit, gipsu i halitu.

Mineralogia pierwotna jest ważna w badaniach geologii, ponieważ dostarcza wskazówek na temat historii skorupy ziemskiej oraz procesów, które utworzyły skały i minerały. Badając skład i rozmieszczenie minerałów pierwotnych, geolodzy mogą uzyskać wgląd w historię geologiczną obszaru i lepiej zrozumieć występujące w nim zasoby.

Ruda żelaza Mineralny

Minerały wtórne

Minerały wtórne to minerały powstałe w wyniku zmiany wcześniej istniejących minerałów, zazwyczaj w wyniku wystawienia na działanie płynów hydrotermalnych lub procesów wietrzenia.

W niektórych przypadkach minerały wtórne powstają w wyniku reakcji istniejących wcześniej minerałów z płynami wzbogaconymi w określone pierwiastki, takimi jak woda podgrzana przez magmę lub wody gruntowe wzbogacone jonami metali ze złóż minerałów. W innych przypadkach minerały wtórne powstają w wyniku procesów wietrzenia, które mogą rozbić istniejące minerały i uwolnić ich składniki chemiczne, które następnie łączą się ponownie, tworząc nowe minerały.

Przykłady minerałów wtórnych obejmują serpentynowy, który powstaje w wyniku przemiany skał ultramaficznych i kaolinit, który powstaje w wyniku wietrzenia minerałów skaleniowych granit. Minerały wtórne mogą mieć znaczenie gospodarcze, ponieważ mogą zawierać cenne metale i minerały, których nie było w pierwotnej skale lub minerale.

Ametyst na minerałach gangu Veracruz

Co to jest Host Rock?

W geologii termin „skała macierzysta” odnosi się do skały otaczającej, otaczającej lub zawierającej złoże rudy, żyłę mineralną lub inny interesujący obiekt geologiczny. Skała macierzysta może być pochodzenia osadowego, magmowego lub metamorficznego, a mineralizacja lub zawarte w niej osady mogą być związane z powstawaniem lub intruzją skały macierzystej.

W kontekście górnictwa zrozumienie właściwości skały macierzystej ma kluczowe znaczenie dla określenia wykonalności i potencjalnej rentowności projektu wydobywczego. Rodzaj skały macierzystej, jej skład mineralny, struktura i inne właściwości mogą mieć wpływ na łatwość wydobycia minerałów lub metali, a także koszty związane z wydobyciem i przetwarzaniem.

Skała, w obrębie której występują złoża rudy

• Skały wulkaniczne lub piroklastyczne
• Skały plutoniczne lub subwulkaniczne
• Skały ultramaficzne
• Skały węglanowe
• Skały osadowe
• Skały ewaporacyjne

Rock ścienny lub country rock

W geologii termin „skała ściana” lub „skała wiejska” odnosi się do otaczającej skały otaczającej intruzję magmową, złoże rudy lub żyłę mineralną. Skały ścienne są zwykle starsze niż otaczające je zjawisko natrętne lub mineralizujące i mogły zostać zmienione pod wpływem ciepła i płynów związanych z wtargnięciem lub mineralizacją.

Na przykład w kontekście żyły mineralnej skała ścienna jest skałą stykającą się z żyłą i może stanowić ważny czynnik w tworzeniu i charakterystyce żyły. Skały ścienne mogą również wpływać na rodzaj zachodzącej mineralizacji, a także na kształt i orientację złoża. Zrozumienie właściwości i cech skał ściennych jest ważną częścią poszukiwań i wydobycia minerałów.

Skała otaczająca złoże rudy, w szczególności skała po obu stronach żyły

• Skały wulkaniczne lub piroklastyczne
• Skały plutoniczne lub subwulkaniczne
• Skały ultramaficzne
• Skały węglanowe
• Skały osadowe
• Skały ewaporacyjne

Referencje

1. Guilbert, JM i Park Jr, CF (2007). Geologia złóż rud (wyd. 2). Prasa Wavelanda.
2. Evans, AM (1993). Geologia rud i minerałów przemysłowych: wprowadzenie (wyd. 2). Nauka Blackwella.
3. Proffett, JM (2003). Geologia złóż mineralnych Australii i Papui Nowej Gwinei (wyd. 3). AusIMM.
4. Sillitoe, RH (2010). Systemy z miedzi porfirowej. Geologia ekonomiczna, 105(1), 3-41.
5. Heinrich, Kalifornia, Driesner, T. i Monecke, T. (2007). Geologia złóż rud hydrotermalnych. Geologia ekonomiczna, 102(3), 469-505.
6. Hofstra, AH, Cline, JS i Deutsch, CV (2000). Rozdział 23 – Złoża złota. W Geologii złóż mineralnych Kordyliery w zachodniej Kanadzie (s. 705-762). Kanadyjski Instytut Górnictwa, Metalurgii i Ropa naftowa.
7. Ridley, JR i Diament, LW (2014). Charakter i pochodzenie złóż złota konglomeratów Witwatersrand w supergrupie Ventersdorp w Republice Południowej Afryki – ponowna ocena. Recenzje rudy geologicznej, 62, 156-177.
8. Kesler, SE, Wilkinson, BH i Kesler, SE (2012). Geologia złóż rud. Wydawnictwo Uniwersytetu Cambridge.
9. Hedenquist, JW i Lowenstern, JB (1994). Rola magm w powstawaniu złóż rud hydrotermalnych. Natura, 370(6490), 519-527.
10. Hoefs, J. (2009). Geochemia stabilnych izotopów (wyd. 6). Skoczek.