Magmatyczny minerały rudy, znany również jako ruda pierwotna minerały, to minerały powstające bezpośrednio w wyniku krystalizacji magmy lub z płyny hydrotermalne związane z działalnością magmową. Minerały rud magmowych są często kojarzone z skały magmowe, takie jak natrętne skały (skały plutoniczne) i skały wylewne (skały wulkaniczne) i mogą być ważnym źródłem różnych pierwiastków cennych gospodarczo. Oto kilka przykładów minerałów rud magmowych:

  1. Chromit (FeCr2O4): Chromit to minerał rudy magmowej, będący głównym źródłem chrom, który jest stosowany w produkcji stali nierdzewnej, stopów i innych zastosowaniach przemysłowych. Chromit zwykle tworzy się w ultramaficznych i maficznych skałach magmowych, takich jak dunit, perydotyt, bazalti można go ekstrahować z chromitu depozyty różnymi metodami wydobywczymi.
  2. Magnetyt (Fe3O4): Magnetyt jest powszechnym minerałem rudy magmowej, który jest ważnym źródłem żelazo, który jest stosowany w produkcji stali i innych zastosowaniach przemysłowych. Magnetyt może tworzyć się w szerokiej gamie skał magmowych, w tym w skałach maficznych i ultramaficznych, i można go wydobywać ze złóż magnetytu metodami wydobycia odkrywkowego lub podziemnego.
  3. Siarczki (np. piryt, chalkopiryt, pentlandyt i bornit): Siarczki to grupa minerałów rud magmowych zawierających siarka w połączeniu z jednym lub większą liczbą pierwiastków metalicznych, takich jak żelazo, miedź, nikiel, platyna elementy grupowe (PGE). Siarczki mogą tworzyć się w różnych skałach magmowych, takich jak skały mafijne i ultramaficzne, i mogą być ważnym źródłem tych pierwiastków metalicznych.
  4. Pierwiastki z grupy platynowców (PGE) (np. platyna, pallad, rod): PGE to grupa minerałów rud magmowych, które są rzadkie i bardzo cenne. Zwykle występują w skałach ultramaficznych, takich jak dunit i perydotyt, i często są powiązane z minerałami siarczkowymi. PGE są wykorzystywane w szerokim zakresie zastosowań, w tym w katalizatorach, elektronice i biżuterii.
  5. Cyna minerały (np. kasiteryt, stannity i siarczki zawierające cynę): Minerały cyny to minerały z rud magmowych zawierające cynę, która jest wykorzystywana do produkcji lutowia, elektroniki i innych zastosowań. Minerały cyny mogą tworzyć się w różnych skałach magmowych, w tym w granitach i pegmatytach, i można je wydobywać ze złóż zawierających cynę metodami wydobywczymi, takimi jak pogłębianie, wydobycie odkrywkowe i wydobycie podziemne.
  6. Wolfram minerały: Minerały wolframu, takie jak wolframit ((Fe,Mn)WO4) i szelit (CaWO4), może tworzyć się jako minerały w skałach granitowych podczas późnych etapów krystalizacji magmy. Minerały wolframu można wzbogacać i koncentrować w określonych strefach w obrębie granit, zwykle kojarzony z greisenem i kwarc formacje żył i tworzą ekonomicznie opłacalne złoża wolframu.
  7. Lit minerały: Minerały litowe, takie jak spodumene (LiAlSi2O6) i lepidolit (K(Li,Al,Rb)3(Al,Si)4O10(F,OH)2), mogą tworzyć się jako minerały w skałach granitowych podczas późnych etapów krystalizacji magmy. Minerały litowe można skoncentrować w pegmatyt formacje skalne, które są wyjątkowo gruboziarnistymi skałami, które mogą zawierać duże stężenia litu i tworzyć ekonomicznie opłacalne złoża litu.
  8. Wanad minerały: Minerały wanadu, takie jak magnetyt (Fe3O4) i wanadynit (Pb5(VO4)3Cl) może tworzyć się jako minerały w maficznych i ultramaficznych skałach magmowych, takich jak gabro i perydotyty, podczas krystalizacji magmy. Wanad jest używany do produkcji stali i innych stopów, a złoża wanadu mogą mieć znaczenie ekonomiczne.
  9. Tytan minerały: Minerały tytanu, takie jak ilmenit (FeTiO3) i rutyl (TiO2) może tworzyć się jako minerały w mafijnych i ultramaficznych skałach magmowych, takich jak gabro i noryty, podczas krystalizacji magmy. Minerały tytanu są wykorzystywane do produkcji tytanu metalicznego, który jest szeroko stosowany w przemyśle lotniczym, wojskowym i przemysłowym.
  10. Minerały ziem rzadkich: Minerały ziem rzadkich, takie jak monacyt ((Ce,La,Nd,Th)PO4) i bastnäsyt ((Ce,La,Nd,Pr)CO3F), mogą tworzyć się jako minerały w alkalicznych skałach magmowych, takich jak karbonatyty i granity peralkaliczne podczas krystalizacji magmy. Pierwiastki ziem rzadkich mają kluczowe znaczenie dla wielu nowoczesnych technologii, w tym elektroniki, energii odnawialnej i systemów obronnych.
  11. Minerały fosforanowe: Minerały fosforanowe, takie jak apatyt (Ca5(PO4)3(F,Cl,OH)) i ksenotym (YPO4) mogą tworzyć się jako minerały w skałach magmowych, takich jak skały alkaliczne i karbonatyty, podczas krystalizacji magmy. Minerały fosforanowe są ważnym źródłem fosforu, który jest pierwiastkiem krytycznym dla nawozów i produktywności rolnictwa.
  12. Uran minerały: Minerały uranu, takie jak uraninit (UO2) i blenda smołowa (U3O8) mogą tworzyć się jako minerały w granitowych i pegmatytycznych skałach magmowych podczas krystalizacji magmy. Uran jest kluczowym źródłem paliwa do wytwarzania energii jądrowej i ma różne zastosowania przemysłowe i wojskowe.

Oto kilka przykładów minerałów rud magmowych. Tworzenie się minerałów rud magmowych jest ściśle powiązane z procesami wytwarzania magmy, krystalizacją i aktywnością hydrotermalną związaną ze skałami magmowymi, a identyfikacja i wydobycie tych minerałów są ważne w poszukiwaniu i eksploatacji złóż złoża minerałów.

Kimberlit z Wyspy Baffina, który zawiera grube kryształy chromu diopside, małe kryształki czerwieni granati zawiera fragmenty wapień (https://geo.libretexts.org)

Powstawanie minerałów rudnych w wyniku segregacji magmy

Segregacja magmy to proces zachodzący podczas krystalizacji magmy, podczas którego pewne minerały koncentrują się i oddzielają od pozostałej magmy ze względu na różnice w gęstości i powinowactwie chemicznym. Ten proces może prowadzić do powstawania minerałów rudnych w wyniku segregacji magmy, w miarę wzbogacania się niektórych pierwiastków lub minerałów i ich koncentracji w określonych strefach skały magmowej. Oto przegląd powstawania minerałów rudnych w wyniku segregacji magmowej:

  1. Krystalizacja frakcyjna: Podczas chłodzenia i krzepnięcia magmy minerały krystalizują w różnych temperaturach, w zależności od ich temperatury topnienia. W miarę ochładzania się magmy pierwszymi krystalizującymi minerałami są zazwyczaj minerały wysokotemperaturowe, podczas gdy pozostała magma zostaje wzbogacona w pierwiastki bardziej kompatybilne z pozostałym stopionym materiałem. Proces ten nazywany jest krystalizacją frakcyjną. Minerały rudne mogą powstawać w wyniku krystalizacji frakcyjnej, gdy pewne pierwiastki lub minerały zostaną skoncentrowane w krzepnącej magmie i ostatecznie utworzą opłacalne ekonomicznie złoża minerałów.
  2. Niemieszalność: Niektóre magmy mogą rozdzielić się na niemieszające się fazy ze względu na różnice w gęstości i powinowactwie chemicznym. Na przykład minerały siarczkowe są gęstsze niż otaczająca magma i podczas krystalizacji mogą się oddzielić i opaść na dno komory magmowej, tworząc gęstą warstwę siarczku zwaną kumulacją. Proces ten nazywany jest niemieszalnością i może powodować powstawanie substancji bogatych w siarczki złoża rudy, takie jak złoża pierwiastków z grupy niklu, miedzi i platyny (Ni-Cu-PGE).
  3. Różnicowanie pegmatytyczne: Pegmatyty to niezwykle gruboziarniste skały magmowe, które powstają w końcowych stadiach krystalizacji magmy. Są znane ze swojej wyjątkowej różnorodności mineralogicznej i mogą zawierać rzadkie i cenne ekonomicznie minerały, w tym minerały rudne. Pegmatyty mogą powstawać w wyniku różnicowania magmy, podczas którego pozostała magma zostaje wzbogacona w pewne pierwiastki lub minerały, co prowadzi do powstania pegmatytycznych minerałów rudnych, takich jak minerały zawierające lit (np. spodumen, lepidolit) i minerały ziem rzadkich (np. monacyt, bastnäsite).
  4. Procesy hydrotermalne: Segregacja magmy może również prowadzić do powstawania minerałów rudnych w procesach hydrotermalnych. Gdy magma ochładza się i krystalizuje, z krystalizującej magmy mogą zostać uwolnione płyny hydrotermalne bogate w pierwiastki i minerały, które mogą migrować przez pęknięcia i błędy w otaczających skałach, osadzając przy tym minerały rudne. Może to skutkować powstawaniem złóż rud hydrotermalnych związanych z działalnością magmy, takich jak złoża miedzi porfirowej i złoża epitermiczne złoto depozyty.

Tworzenie się minerałów rudnych w wyniku segregacji magmy jest złożonym procesem zależnym od różnych czynników, w tym składu magmy, warunków temperatury i ciśnienia oraz obecności odpowiednich skał macierzystych. Zrozumienie mechanizmów segregacji magmy i powiązanych procesów mineralizacji rud jest ważne w poszukiwaniu i eksploatacji złóż minerałów, ponieważ może zapewnić wgląd w rozmieszczenie i charakterystykę minerałów kruszcowych w skałach magmowych.

Wysokiej jakości ruda złota z kopalni Harvard Mine w Jamestown w Kalifornii, szerokiej żyły kwarcowo-złotej w kalifornijskiej Mother Lode. Próbka ma szerokość 3.2 cm (1.3 cala).

Przykłady złóż rud magmowych

Istnieje kilka przykładów złóż rud magmowych, które powstają w wyniku segregacji magmy i powiązanych procesów. Niektóre typowe przykłady obejmują:

  1. Kompleks Bushveld, Republika Południowej Afryki: Jest to wielkowarstwowa intruzja magmowa od mafijnej do ultramaficznej, zawierająca znaczne złoża pierwiastków z grupy platynowców (PGE), takich jak platyna, pallad i rod, a także innych minerałów, takich jak chrom i wanad. Kompleks Bushveld jest jednym z najważniejszych na świecie źródeł PGE, które są wykorzystywane w różnych zastosowaniach przemysłowych, w tym w katalizatorach, elektronice i biżuterii.
  2. Norylsk-Talnach, Rosja: Jest to główne złoże siarczków magmowych zlokalizowane na Syberii w Rosji, znane z ogromnych złóż pierwiastków z grupy niklu, miedzi i platyny. Złoże jest związane z dużą intruzją magmową i zawiera znaczne zasoby tych metali, co czyni je jednym z największych i najbardziej znaczących gospodarczo złóż rud magmowych na świecie.
  3. Basen Sudbury, Kanada: To kolejne dobrze znane złoże siarczków magmowych zlokalizowane w Ontario w Kanadzie, znane ze znacznych złóż pierwiastków z grupy niklu, miedzi i platyny. Basen Sudbury to starożytny krater uderzeniowy, w którym znajdują się unikalne złoża rudy powstałe w wyniku interakcji stopionego materiału z istniejącymi wcześniej skałami. Jest to jedno z największych i najstarszych znanych złóż rud magmowych powstałych w wyniku uderzeń.
  4. Wielka Dyke, Zimbabwe: Jest to duża, warstwowa mafijno-ultramaficzna intruzja magmowa w Zimbabwe, w której znajdują się znaczne złoża chromu, pierwiastków z grupy platynowców i innych minerałów. Wielka Dyke jest jednym z największych na świecie złóż PGE i ważnym źródłem tych metali.
  5. Kompleks Stillwater, Stany Zjednoczone: Jest to warstwowa mafijno-ultramaficzna intruzja magmowa zlokalizowana w Montanie w USA, znana ze złóż pierwiastków z grupy platynowców, chromu i innych minerałów. Kompleks Stillwater jest jednym z niewielu źródeł PGE w Stanach Zjednoczonych i jest znaczącym źródłem tych metali do celów przemysłowych i gospodarczych.
  6. Jinchuan, Chiny: Jest to duże złoże siarczku magmowego zlokalizowane w północno-zachodnich Chinach, znane ze znacznych złóż niklu i miedzi. Złoże Jinchuan jest jednym z największych złóż siarczku niklu i miedzi na świecie i jest głównym źródłem tych metali dla szybko rozwijającej się gospodarki Chin.

To tylko kilka przykładów złóż rud magmowych, które występują na całym świecie i mają znaczenie gospodarcze ze względu na obfite zasoby cennych minerałów. Złoża rud magmowych można znaleźć w różnych warunkach geologicznych i mogą zawierać szeroką gamę minerałów ważnych gospodarczo, co czyni je kluczowymi źródłami zasobów mineralnych dla gospodarki światowej.

POWIĄZANE ARTYKUŁYWięcej od autora