Wulkanogenne masywne złoża siarczków (VMS).

Wulkanogenny masywny siarczek (VMS) depozyty to rodzaj złóż minerałów, które tworzą się na dnie morskim lub pod nim w wyniku aktywności wulkanicznej i hydrotermalnej. Zwykle składają się z siarczku metalu minerały jak na przykład miedź, cynk, prowadzić, złoto, srebroi może również zawierać znaczne ilości żelazo, siarkai inne elementy. Złoża VMS są zazwyczaj małych i średnich rozmiarów i występują w skupiskach lub pasach, często w powiązaniu z podmorskimi wulkanami skały i kominy hydrotermalne.

Złoża VMS są ważnym źródłem metali nieszlachetnych i szlachetnych i są wydobywane od tysięcy lat. Występują zarówno we współczesnych, jak i starożytnych miejscach dna morskiego i zazwyczaj kojarzą się z grzbietami śródoceanicznymi, łukami wysp i basenami łukowymi. Niektóre z najważniejszych złóż VMS znajdują się w Kanadzie, Australii, Skandynawii i na Półwyspie Iberyjskim.

Ustawienie geologiczne

Wulkanogenne masywne złoża siarczków (VMS) powstają w związku z aktywnością wulkaniczną podmorską, zwykle lokalizowaną wzdłuż obrzeży płyt tektonicznych w obszarach aktywności wulkanicznej i/lub sejsmicznej. Osady są powszechnie kojarzone ze starożytnymi łukami wysp lub basenami z łukiem tylnym, gdzie dno morskie zostało zmodyfikowane przez wulkanizm związany z subdukcją.

Złoża VMS są na ogół gromadzone przez wulkany i skały osadowe, w tym bazaltowe i andezytowe skały wulkaniczne, ryolitowe skały wulkaniczne i morskie skały osadowe. Występują powszechnie w pasach zieleni, które są terranami geologicznymi zawierającymi różnorodne skały wulkaniczne i osadowe i są powiązane ze starożytnymi łukami wulkanicznymi.

Układ geologiczny złóż VMS charakteryzuje się obecnością kominów hydrotermalnych, zwanych „czarnymi dymami” na dnie morskim, które uwalniają do oceanu gorące, bogate w metale płyny. Płyny te reagują z wodą morską i otaczającymi skałami, osadzając minerały w otworach wentylacyjnych i wokół nich. Złoża mogą występować w skupiskach lub „polach” wzdłuż podmorskich łańcuchów wulkanicznych i mogą być powiązane z innymi typami złoża minerałów, takie jak masywne siarczki z dna morskiego (SMS) i podwodne osady ekshalacyjne.

Znaczenie historyczne

Złoża VMS były na przestrzeni dziejów ważnym źródłem metali nieszlachetnych i szlachetnych. Wydobywa się je od czasów starożytnych, zwłaszcza w celu uzyskania miedzi i srebra, a w epoce brązu były głównym źródłem miedzi. Na przykład kopalnia Rio Tinto w Hiszpanii jest używana od ponad 5,000 lat, a jej działalność wydobywcza sięga III wieku p.n.e.

W czasach nowożytnych złoża VMS były głównym celem poszukiwań minerałów w XX wieku, zwłaszcza w latach sześćdziesiątych i siedemdziesiątych XX wieku. W tym okresie odkryto wiele z największych na świecie złóż VMS, które nadal stanowią ważne źródło metali nieszlachetnych i szlachetnych.

Rodzaje depozytów VMS

Istnieje kilka rodzajów złóż VMS (wulkanogennych masywnych siarczków), które są klasyfikowane na podstawie ich położenia geologicznego i mineralogia. Oto niektóre z typowych typów:

1. Bimodalne złoża VMS: Złoża te powstają w środowiskach wulkanicznych, które charakteryzują się obecnością zarówno skał maficznych, jak i felsowych. Skały mafijne są zwykle bazaltowe, a skały felsowe są zwykle ryolitowe lub dacytowe.
2. Złoża Felsic VMS: Złoża te powstają w środowiskach wulkanicznych zdominowanych przez skały felsyczne, takie jak ryolit i dacyt.
3. Maficzne złoża VMS: Złoża te powstają w środowiskach wulkanicznych zdominowanych przez skały mafijne, takie jak bazalt.
4. Osadowy Exhalacyjny (SEDEX) Osady VMS: Osady te powstają w basenach sedymentacyjnych i są związane ze zrzutami płyny hydrotermalne przez skały osadowe.
5. Złoża cypryjskie typu VMS: Nazwa tych złóż pochodzi od ogromnych złóż siarczków na Cyprze, które powstają w podmorskich środowiskach wulkanicznych i są związane z ofiolitami (segmentami skorupy oceanicznej).
6. Złoża VMS typu Kuroko: Nazwa tych złóż pochodzi od ogromnych złóż siarczków w japońskiej kopalni Kuroko, które powstają w podmorskich środowiskach wulkanicznych i charakteryzują się wysoką zawartością cynku, ołowiu i miedzi.
7. Złoża VMS typu Algoma: Nazwa tych złóż pochodzi od ogromnych złóż siarczków w kanadyjskim dystrykcie Algoma, które powstają w podmorskich środowiskach wulkanicznych i charakteryzują się wysoką zawartością miedzi.

Każdy typ złoża VMS ma swoją własną, unikalną charakterystykę pod względem położenia geologicznego, mineralogii i znaczenia gospodarczego.

Procesy formacyjne i mineralogia

Wulkanogenne masywne złoża siarczków (VMS) powstają z płynów hydrotermalnych powstałych w wyniku aktywności wulkanicznej. Płyny są bogate w siarkę i metale i często są wydalane z kominów wulkanicznych na dnie morskim. Kiedy gorące płyny zetkną się z zimną wodą morską, gwałtownie się ochładzają, powodując wytrącanie się metali i siarki i tworzenie osadów mineralnych.

Mineralogia złóż VMS jest złożona i występuje w nich wiele różnych minerałów. Osady zazwyczaj składają się z warstw siarczków metali, takich jak chalkopiryt, sfalerytu, galenazmieszany z minerałami płonnymi, takimi jak piryt, kwarc, skaleń. Złoża mogą zawierać również znaczne ilości złota i srebra, a także niewielkie ilości innych metali, takich jak kobalt, nikiel, cyna. Mineralogia złóż VMS może się różnić w zależności od konkretnego położenia geologicznego, w którym się tworzą.

Znaczenie gospodarcze i zastosowania

Złoża VMS są ważnym źródłem metali nieszlachetnych, takich jak miedź, ołów i cynk, a także metali szlachetnych, takich jak złoto i srebro. Są także źródłem innych metali krytycznych, takich jak kobalt i tellur, które są wykorzystywane w różnych gałęziach przemysłu, w tym w elektronice, energii odnawialnej i przemyśle lotniczym.

Złoża VMS mogą być bardzo opłacalne dla przedsiębiorstw wydobywczych ze względu na wysoką zawartość metali i stosunkowo niskie koszty wydobycia w porównaniu z innymi rodzajami złóż. Jednakże rentowność ekonomiczna złoża VMS zależy od wielu czynników, w tym od gatunku i tonażu złoża, dostępności i infrastruktury miejsca oraz panujących warunków rynkowych dla produkowanych metali.

Oprócz znaczenia gospodarczego złoża VMS są również cenne dla badań naukowych, ponieważ dostarczają ważnych wskazówek na temat procesów geologicznych, które je utworzyły, oraz ewolucji skorupy ziemskiej.

Kwestie ochrony środowiska

Wydobywanie złóż VMS, podobnie jak każda działalność wydobywcza, może mieć wpływ na środowisko. Złoża VMS często występują na obszarach charakteryzujących się naturalnym pięknem i wrażliwością ekologiczną, co może zaostrzyć wpływ górnictwa na środowisko.

Proces wydobywczy może obejmować usunięcie dużych ilości gleby i skał, co może prowadzić do erozji gleby, zmiany wzorców drenażu i zmian jakości wody. Ponadto produkty odpadowe z górnictwa mogą zawierać toksyczne chemikalia, które mogą zanieczyścić gleby i drogi wodne.

Aby złagodzić ten wpływ na środowisko, przedsiębiorstwa wydobywcze są zobowiązane do przestrzegania przepisów i najlepszych praktyk środowiskowych, takich jak minimalizowanie ilości wytwarzanych odpadów i odpowiednie przetwarzanie wszelkich wytwarzanych odpadów. Ponadto niektóre przedsiębiorstwa wydobywcze prowadzą prace nad rekultywacją terenu po zaprzestaniu działalności wydobywczej, na przykład poprzez ponowne sadzenie roślinności lub przywracanie siedlisk dzikiej faunie i florze.

Przykłady znaczących depozytów VMS

Niektóre znaczące depozyty VMS na całym świecie obejmują:

1. Kopalnia Kidd Creek, Kanada: Jest to jedno z największych i najwyższej jakości złóż VMS na świecie, zlokalizowane w dystrykcie Timmins w Ontario. Złoże odkryto w 1963 r., a eksploatację rozpoczęto w 1966 r.
2. Kopalnia Myra Falls, Kanada: Złoże VMS, zlokalizowane na wyspie Vancouver w Kolumbii Brytyjskiej, jest znaczącym źródłem cynku, miedzi, złota i srebra.
3. Kopalnia Laisvall, Szwecja: Złoże VMS znajduje się w północnej części Szwecji i jest wydobywane od wczesnych lat pięćdziesiątych XX wieku. Jest znaczącym źródłem cynku, ołowiu i miedzi.
4. Kopalnia Cynku Skorpion, Namibia: Jest to jedno z największych znanych złóż VMS na świecie, zlokalizowane w południowej Namibii. Jest głównym źródłem cynku, produkuje także trochę ołowiu i srebra.
5. Kopalnia Hellyer, Australia: Złoże VMS znajduje się na Tasmanii i jest wydobywane od lat 1980. XX wieku. Jest znaczącym źródłem cynku, ołowiu i srebra.
6. Kopalnia Neves-Corvo, Portugalia: Złoże VMS zlokalizowane jest w południowej Portugalii i jest głównym źródłem miedzi, cynku i ołowiu.
7. Kopalnia Boliden, Szwecja: Złoże VMS znajduje się w północnej Szwecji i jest wydobywane od początku lat dwudziestych XX wieku. Jest znaczącym źródłem miedzi, cynku, ołowiu, złota i srebra.
8. Kopalnia Kuroko, Japonia: Złoże VMS znajduje się w północnej Japonii i było jedną z najważniejszych kopalni w kraju aż do jej zamknięcia w 1981 roku. Było znaczącym źródłem miedzi, ołowiu, cynku i srebra.
9. Kopalnia Golden Grove, Australia: To złoże VMS znajduje się w Australii Zachodniej i jest wydobywane od początku lat 1990-tych. Jest znaczącym źródłem miedzi, ołowiu, cynku, złota i srebra.
10. Kopalnia Navan, Irlandia: Złoże VMS znajduje się w hrabstwie Meath w Irlandii i wydobywano je od końca lat 1970. XX wieku do 2006 r. Było ono znaczącym źródłem cynku, ołowiu i miedzi.

Podsumowanie kluczowych punktów

Złoża VMS (wulkanogenne masywne siarczki) to rodzaj złóż mineralnych, które tworzą się na dnie morskim w środowiskach podwodnych. Kluczowe punkty dotyczące depozytów VMS obejmują:

• Osady VMS powstają w wyniku interakcji wody morskiej i gorących płynów bogatych w metale, które są wydalane z dna morskiego.
• Złoża VMS składają się zazwyczaj z minerałów siarczkowych zawierających miedź, cynk, ołów i inne cenne metale.
• Złoża VMS mogą mieć znaczenie gospodarcze i są wydobywane na całym świecie ze względu na zawartość metali.
• Przykłady godnych uwagi złóż VMS obejmują złoże Kidd Creek w Kanadzie, iberyjski pas pirytu w Hiszpanii i Portugalii oraz złoże Kuroko w Japonii.
• Kwestie środowiskowe związane z wydobyciem VMS mogą obejmować kwaśne odwadnianie kopalń i uwalnianie metali ciężkich do środowiska.

Ogólnie rzecz biorąc, złoża VMS są ważnym rodzajem złóż minerałów, które odegrały znaczącą rolę w historii ludzkości i nadal są celem poszukiwań i wydobycia minerałów.