Αρχική Κλάδους Γεωλογίας Μεταλλευτική γεωλογία Καταθέσεις αντικατάστασης ανθρακικού (CRD)

Καταθέσεις αντικατάστασης ανθρακικού (CRD)

Αντικατάσταση ανθρακικού καταθέσεις (CRDs) είναι γεωλογικοί σχηματισμοί που προκύπτουν από την αντικατάσταση προϋπάρχοντος ανθρακικού βράχους by μεταλλεύματα ορυκτών, συχνά μέταλλα όπως π.χ οδηγήσει, ψευδάργυρος, να χαλκός. Τα κοιτάσματα αυτά αποτελούν σημαντικές πηγές βασικών μετάλλων και έχουν οικονομική σημασία λόγω της συγκέντρωσης πολύτιμων ορυκτά μέσα τους.

Σχηματική διατομή και κατάθεση αντικατάστασης ανθρακικού

Βασικά Χαρακτηριστικά:

  1. Διαδικασία Σχηματισμού: Τα CRD σχηματίζονται συνήθως μέσω μιας διαδικασίας αντικατάστασης όπου υδροθερμικά υγρά πλούσια σε μέταλλα διηθούνται μέσα από ανθρακικά πετρώματα, διαλύοντας τα αρχικά ορυκτά και αντικαθιστώντας τα με μεταλλεύματα. Η διαδικασία αντικατάστασης λαμβάνει χώρα ως απόκριση σε αλλαγές στη θερμοκρασία, την πίεση και τη χημική σύνθεση των υγρών.
  2. Μεταλλεύματα Ορυκτά: Τα πρωτογενή ορυκτά μεταλλεύματος που βρίσκονται στα CRD περιλαμβάνουν σφαλερίτη (ψευδάργυρος), γαληνίτης (μόλυβδος), και χαλκοπυρίτης (χαλκός). Αυτά τα ορυκτά συχνά συσσωρεύονται μέσα στα αλλοιωμένα ανθρακικά πετρώματα-ξενιστές, δημιουργώντας οικονομικά βιώσιμα κοιτάσματα.
  3. Host Rocks: Τα πετρώματα ξενιστές για τα CRD είναι ανθρακικά πετρώματα όπως π.χ ασβεστόλιθος και δολομίτης λίθος. Η αντικατάσταση αυτών των ανθρακικών πετρωμάτων από μεταλλεύματα οδηγεί στο σχηματισμό διακριτών ανοργανοποιημένων ζωνών εντός του κοιτάσματος.
  4. Χωρική κατανομή: Τα CRD μπορούν να παρουσιάσουν ένα ευρύ φάσμα χωρικών κατανομών, από τοπικά μεταλλεύματα έως εκτεταμένες ανοργανοποιημένες ζώνες. Η κατανομή των μεταλλευμάτων επηρεάζεται από τις γεωλογικές δομές, τις οδούς ρευστών και τη φύση των πετρωμάτων ξενιστή.

Ιστορικό πλαίσιο και ανακάλυψη: Η ανακάλυψη των CRD χρονολογείται στα τέλη του 19ου και στις αρχές του 20ου αιώνα. Μία από τις αξιοσημείωτες πρώιμες ανακαλύψεις συνέβη στο διάσημο κοίτασμα Broken Hill στην Αυστραλία το 1883. Το Broken Hill είναι ένα κλασικό παράδειγμα CRD, με μόλυβδο, ψευδάργυρο και αργυροι ορυκτά που αντικαθιστούν τα ανθρακικά πετρώματα.

Με την πάροδο του χρόνου, οι CRDs έχουν εντοπιστεί σε διάφορα γεωλογικά περιβάλλοντα σε όλο τον κόσμο. Το Μεξικό, οι Ηνωμένες Πολιτείες, ο Καναδάς, το Περού και η Κίνα είναι μεταξύ των χωρών που φιλοξενούν σημαντικές καταθέσεις CRD. Η πρόοδος στη γεωλογική κατανόηση και τις τεχνικές εξερεύνησης έχουν διαδραματίσει καθοριστικό ρόλο στη συνεχή ανακάλυψη των CRDs.

Σημασια: Τα CRD είναι οικονομικά σημαντικά καθώς μπορούν να φιλοξενήσουν υψηλές συγκεντρώσεις πολύτιμων μετάλλων. Η εξόρυξη αυτών των κοιτασμάτων συμβάλλει σημαντικά στην παγκόσμια παραγωγή μολύβδου, ψευδαργύρου και χαλκού. Η κατανόηση των γεωλογικών διεργασιών και των χαρακτηριστικών των CRD είναι απαραίτητη για την επιτυχή εξερεύνηση και εκμετάλλευση αυτών των ορυκτών πόρων.

Γεωλογική ρύθμιση και σχηματισμός

Host Rocks: Οι αποθέσεις αντικατάστασης ανθρακικού (CRDs) εμφανίζονται κυρίως σε ανθρακικές αλληλουχίες, με τον ασβεστόλιθο και τον δολομίτη να είναι τα κυρίαρχα πετρώματα-ξενιστές. Αυτά τα ανθρακικά πετρώματα παρέχουν το απαραίτητο πλαίσιο για το σχηματισμό CRD μέσω της αντικατάστασης των αρχικών ορυκτών από ορυκτά μεταλλεύματος.

Τεκτονικές ρυθμίσεις που ευνοούν το σχηματισμό CRD: Τα CRD συχνά συνδέονται με συγκεκριμένες τεκτονικές ρυθμίσεις και γεωλογικά περιβάλλοντα. Μερικές από τις κοινές τεκτονικές ρυθμίσεις που ευνοούν τον σχηματισμό CRD περιλαμβάνουν:

  1. Διπλωμένα Βουνό Ζώνες: Τα CRD βρίσκονται συχνά σε περιοχές που σχετίζονται με διπλωμένες ορεινές ζώνες. Η συμπίεση και η παραμόρφωση που σχετίζονται με την τεκτονική δραστηριότητα σε αυτές τις ρυθμίσεις δημιουργούν κατάγματα και σφάλματα, παρέχοντας μονοπάτια για υδροθερμικά υγρά.
  2. Ζώνες Βύθισης: Τεκτονικά περιβάλλοντα όπου μια τεκτονική πλάκα υποβάλλεται κάτω από την άλλη μπορεί να ευνοούν τον σχηματισμό CRD. Ο μαγματισμός που σχετίζεται με την καταβύθιση και η κυκλοφορία του υγρού μπορεί να οδηγήσουν σε μεταβολή και αντικατάσταση ανθρακικών πετρωμάτων.
  3. Rift Zones: Οι ζώνες ρήξης, όπου η λιθόσφαιρα της Γης αποσπάται, μπορούν να δημιουργήσουν ευνοϊκές συνθήκες για την κυκλοφορία των υδροθερμικών ρευστών. Η τεκτονική επέκτασης που σχετίζεται με τις ζώνες ρήγματος μπορεί να οδηγήσει στην ανάπτυξη ρωγμών και ρηγμάτων, παρέχοντας οδούς για ρευστά ανοργανοποίησης.
  4. Σφάλμα Ζώνες: Τα συστήματα ρηγμάτων, ανεξάρτητα από τη συγκεκριμένη τεκτονική ρύθμιση, μπορούν να διαδραματίσουν κρίσιμο ρόλο στο σχηματισμό CRD. Τα ρήγματα λειτουργούν ως αγωγοί για τα υδροθερμικά υγρά, επιτρέποντάς τους να μεταναστεύσουν μέσω του φλοιού της Γης και να αλληλεπιδράσουν με ανθρακικά πετρώματα.

Υδροθερμικές διεργασίες που εμπλέκονται στον σχηματισμό CRD: Ο σχηματισμός κοιτασμάτων αντικατάστασης ανθρακικών περιλαμβάνει πολύπλοκες υδροθερμικές διεργασίες. Εδώ είναι τα βασικά βήματα:

  1. Υδροθερμικά υγρά: Καυτά, πλούσια σε μέταλλα υγρά, που συχνά συνδέονται με μαγματική δραστηριότητα, κυκλοφορούν μέσω του φλοιού της Γης. Αυτά τα υγρά μπορεί να προέρχονται από τον μανδύα ή από βαθύτερα μέρη του φλοιού.
  2. Αλληλεπίδραση υγρού-βράχου: Τα υδροθερμικά υγρά αλληλεπιδρούν με τα ανθρακικά πετρώματα-ξενιστές (ασβεστόλιθος και δολομίτης). Αυτή η αλληλεπίδραση περιλαμβάνει τη διάλυση των αρχικών ανθρακικών ορυκτών και την καθίζηση μεταλλευμάτων στη θέση τους. Η διαδικασία αντικατάστασης καθοδηγείται από αλλαγές στη θερμοκρασία, την πίεση και τη χημική σύνθεση των υγρών.
  3. Χωρισμός εις ζώνας: Τα CRD συχνά παρουσιάζουν ένα ζωνικό μοτίβο, με διαφορετικές ζώνες ανοργανοποίησης που αντιστοιχούν σε διακυμάνσεις στη θερμοκρασία, την πίεση και τη σύνθεση ρευστού. Αυτή η χωροθέτηση μπορεί να περιλαμβάνει κεντρικές ζώνες με τις υψηλότερες συγκεντρώσεις μετάλλων που περιβάλλονται από περιφερειακές ζώνες με χαμηλότερες συγκεντρώσεις.
  4. Ορυκτοποίηση που σχετίζεται με θραύση και σφάλματα: Τα ρήγματα και οι θραύσεις εντός των πετρωμάτων υποδοχής παρέχουν αγωγούς για τα υδροθερμικά ρευστά. Η ορυκτοποίηση συχνά συγκεντρώνεται κατά μήκος αυτών των δομών, με αποτέλεσμα το σχηματισμό σωμάτων μεταλλεύματος εντός του ευρύτερου συστήματος CRD.

Η κατανόηση των γεωλογικών και υδροθερμικών διεργασιών που εμπλέκονται στον σχηματισμό CRD είναι απαραίτητη για την εξερεύνηση ορυκτών και την αξιολόγηση των πόρων. Πρόοδοι στη γεωλογική χαρτογράφηση, τη γεωχημεία και γεωφυσική συμβάλλουν στον εντοπισμό και τον χαρακτηρισμό πιθανών κοιτασμάτων CRD.

Μεταλλεύματα και Μεταλλεύματα

Sphalerite-Elmwood-Mine-Smith-County-Tennessee-USA2
Sphalerite-Elmwood-Mine-Smith-County-Tennessee-USA2

Μεταλλεύματα Ορυκτά:

Τα κύρια ορυκτά μεταλλεύματος που σχετίζονται με τα κοιτάσματα αντικατάστασης ανθρακικού (CRD) περιλαμβάνουν:

  1. Σφαληρίτης (θειούχος ψευδάργυρος): Ο φαληρίτης είναι ένα ορυκτό μεταλλεύματος που απαντάται συχνά σε CRD και είναι η κύρια πηγή ψευδαργύρου. Συχνά σχηματίζει καλά καθορισμένους κρυστάλλους και μπορεί να ποικίλλει σε χρώμα από κίτρινο έως καφέ έως μαύρο.
  2. Galena (θειούχο μόλυβδο): Το Galena είναι ένα άλλο σημαντικό ορυκτό μεταλλεύματος που βρίσκεται σε CRD, το οποίο χρησιμεύει ως η κύρια πηγή μολύβδου. Συνήθως εμφανίζεται ως λαμπεροί, μεταλλικοί κύβοι ή οκταεδρικοί κρύσταλλοι.
  3. Χαλκοπυρίτης (Χαλκός Σίδερο Θειούχος): Ο χαλκοπυρίτης είναι ένα ορυκτό μεταλλεύματος που περιέχει χαλκό που υπάρχει σε ορισμένες CRD. Έχει ορειχάλκινο κίτρινο χρώμα και είναι σημαντική πηγή χαλκού.
  4. Τετραεδρίτης (Χαλκός Αντιμόνιο Θειούχος): Ο τετραεδρίτης βρίσκεται μερικές φορές σε CRD, συμβάλλοντας στην περιεκτικότητα σε χαλκό. Συχνά εμφανίζεται ως σκούροι, μεταλλικοί κρύσταλλοι.
  5. Σιδηροπυρίτης (θειούχος σίδηρος): Ενώ ο πυρίτης δεν είναι ένα πρωτογενές οικονομικό ορυκτό μεταλλεύματος στα CRD, συχνά συνδέεται με τα σώματα μεταλλεύματος. Ο πυρίτης σχηματίζει κυβικούς κρυστάλλους και μπορεί να υπάρχει σε διάφορες ποσότητες.

Ορυκτά Γκάνγκου:

Τα ορυκτά γάγγος είναι μη οικονομικά ορυκτά που σχετίζονται με κοιτάσματα μεταλλεύματος. Στην περίπτωση των CRD, ενδέχεται να υπάρχουν τα ακόλουθα ορυκτά γάγγας:

  1. Ασβεστίτης: Ο ασβεστίτης είναι ένα κοινό ορυκτό γάγγος στα CRD, ειδικά λαμβάνοντας υπόψη τα ανθρακικά πετρώματα-ξενιστές. Συχνά σχηματίζει ρομβοεδρικούς κρυστάλλους και μπορεί να βρεθεί μεταξύ τους με μεταλλεύματα.
  2. Δολομίτης λίθος: Ο δολομίτης, ένα άλλο ανθρακικό ορυκτό, μπορεί επίσης να υπάρχει ως γάγγος σε CRD. Έχει παρόμοια εμφάνιση με τον ασβεστίτη αλλά διακρίνεται από τη χημική του σύσταση.
  3. Χαλαζίας: Ο χαλαζίας είναι ένα κοινό ορυκτό γάγγας σε πολλά κοιτάσματα μεταλλεύματος και μπορεί να σχετίζεται με CRDs. Σχηματίζει εξαγωνικούς κρυστάλλους και είναι ανθεκτικός καιρικές συνθήκες.
  4. Βαρυτίνη: Ο βαρίτης περιστασιακά βρίσκεται ως ορυκτό γάγγας σε CRD. Έχει υψηλό ειδικό βάρος και μπορεί να σχηματίσει πινακοειδή κρύσταλλα.

Υφές και Παραγένεση Μεταλλευμάτων:

  1. Ανταλλακτικές υφές: Η πιο χαρακτηριστική υφή στα CRD είναι η αντικατάσταση, όπου τα αρχικά ανθρακικά ορυκτά αντικαθίστανται από ορυκτά μεταλλεύματος. Αυτή η αντικατάσταση μπορεί να συμβεί με τη διατήρηση του αρχικού ροκ υφάσματος, οδηγώντας σε χαρακτηριστικές υφές.
  2. Χωρισμός εις ζώνας: Τα CRD συχνά παρουσιάζουν ζωνοποίηση στην ανοργανοποίηση, με διαφορετικά ορυκτά συγκροτήματα που αντιστοιχούν σε αλλαγές στη θερμοκρασία, την πίεση και τη σύνθεση του υγρού. Αυτή η χωροθέτηση μπορεί να περιλαμβάνει έναν κεντρικό πυρήνα ορυκτών μεταλλευμάτων υψηλότερης ποιότητας που περιβάλλονται από περιφερειακές ζώνες με χαμηλότερες συγκεντρώσεις.
  3. Παραγένεση: Η παραγενετική αλληλουχία στα CRDs αναφέρεται στη χρονολογική σειρά σχηματισμού ορυκτών. Βοηθά στην κατανόηση της εξέλιξης της κατάθεσης με την πάροδο του χρόνου. Τυπικά, θειούχα ορυκτά όπως ο φαληρίτης και ο γαλήνιος σχηματίζονται νωρίς στην παραγενετική ακολουθία, ακολουθούμενα από ορυκτά μεταγενέστερου σταδίου όπως ο χαλαζίας και ο ασβεστίτης.
  4. Εγκάρσιες φλέβες: Εκτός από την αντικατάσταση, τα ορυκτά μεταλλεύματος σε CRDs μπορούν να σχηματίσουν εγκάρσιες φλέβες εντός των πετρωμάτων ξενιστή. Αυτές οι φλέβες συχνά συνδέονται με κατάγματα και ρήγματα, που αντιπροσωπεύουν γεγονότα μεταγενέστερων σταδίων ανοργανοποίησης.

Η κατανόηση αυτών των ορυκτών μεταλλευμάτων, ορυκτών γάγγας, υφών και παραγενετικών σχέσεων είναι ζωτικής σημασίας τόσο για την εξερεύνηση όσο και για την εκμετάλλευση των CRDs. Γεωλογικές μελέτες, συμπεριλαμβανομένων λεπτομερών εργασιών πεδίου και εργαστηριακών αναλύσεων, συμβάλλουν στην αποκάλυψη της περίπλοκης ιστορίας αυτών των κοιτασμάτων.

Γεωχημική υπογραφή CRD

Η γεωχημική υπογραφή των Ανθρακικών Αποθεμάτων Αντικατάστασης (CRD) παρέχει πολύτιμες πληροφορίες σχετικά με την προέλευση και την εξέλιξη των ρευστών ανοργανοποίησης. Οι βασικοί γεωχημικοί δείκτες περιλαμβάνουν:

  1. Περιεχόμενο μετάλλου: Οι αυξημένες συγκεντρώσεις μετάλλων όπως ο ψευδάργυρος, ο μόλυβδος και ο χαλκός είναι κύριοι δείκτες CRD. Οι γεωχημικές αναλύσεις δειγμάτων πετρωμάτων μπορούν να αποκαλύψουν την παρουσία αυτών των οικονομικά πολύτιμων μετάλλων.
  2. Στοιχεία Pathfinder: Ορισμένα στοιχεία συνδέονται με συγκεκριμένους τύπους κοιτασμάτων μεταλλεύματος. Στην περίπτωση των CRD, τα στοιχεία εντοπισμού διαδρομής μπορεί να περιλαμβάνουν στοιχεία όπως ασήμι, αντιμόνιο, αρσενικό, να βισμούθιο. Αυτά τα στοιχεία μπορούν να χρησιμεύσουν ως δείκτες κατά την εξερεύνηση.
  3. Θείο Ισότοπα: Η ισοτοπική σύνθεση θείου των θειούχων ορυκτών σε CRD μπορεί να παρέχει πληροφορίες για την πηγή θείου στα ρευστά ανοργανοποίησης. Οι παραλλαγές στα ισότοπα του θείου μπορεί να υποδηλώνουν συνεισφορές από διαφορετικές πηγές, όπως μαγματικό ή ιζηματογενές θείο.
  4. Ισότοπα άνθρακα και οξυγόνου: Τα ανθρακικά ορυκτά στα CRD, όπως ο ασβεστίτης και ο δολομίτης, μπορούν να παρουσιάζουν παραλλαγές στα ισότοπα άνθρακα και οξυγόνου. Οι ισοτοπικές μελέτες βοηθούν στην κατανόηση της πηγής άνθρακα και οξυγόνου στα υδροθερμικά υγρά και μπορούν να παρέχουν πληροφορίες σχετικά με την αλληλεπίδραση υγρού-πετρώματος.

Μελέτες συμπερίληψης υγρών:

Τα υγρά εγκλείσματα είναι μικροσκοπικές κοιλότητες εντός ορυκτών που περιέχουν παγιδευμένα υγρά, παρέχοντας άμεσες ενδείξεις για τη σύνθεση και τα χαρακτηριστικά των ρευστών ανοργανοποίησης. Οι μελέτες συμπερίληψης υγρών σε καρδιαγγειακά νοσήματα περιλαμβάνουν:

  1. Υγρή Σύνθεση: Η ανάλυση της σύνθεσης των υγρών που παγιδεύονται σε εγκλείσματα βοηθά στον εντοπισμό των χημικών χαρακτηριστικών των υδροθερμικών ρευστών που είναι υπεύθυνα για την ανοργανοποίηση.
  2. Συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης: Η μελέτη των εγκλεισμάτων ρευστών επιτρέπει στους γεωλόγους να εκτιμήσουν τις συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης κατά την ανοργανοποίηση. Αυτές οι πληροφορίες βοηθούν στην ανακατασκευή της γεωλογικής ιστορίας του κοιτάσματος.
  3. Αλμυρότητα: Η αλατότητα των ρευστών εγκλεισμάτων είναι μια κρίσιμη παράμετρος. Οι αλλαγές στην αλατότητα μπορεί να υποδηλώνουν διακυμάνσεις στη χημική σύσταση των υδροθερμικών ρευστών κατά την εξέλιξη του κοιτάσματος.
  4. Αλλαγές φάσης: Η παρατήρηση των αλλαγών φάσης (π.χ. μεταπτώσεις ατμού-υγρού ή υγρού-υγρού) στα εγκλείσματα υγρών βοηθά στον προσδιορισμό των συνθηκών παγίδευσης και στην κατανόηση της συμπεριφοράς του ρευστού.

Μελέτες Ισοτόπων:

Οι μελέτες ισοτόπων παρέχουν πρόσθετες πληροφορίες για τις πηγές και τις διαδικασίες που εμπλέκονται στο σχηματισμό CRD:

  1. Σταθερά ισότοπα (οξυγόνο, άνθρακας): Σταθερά ισότοπα οξυγόνου και άνθρακα σε ανθρακικά ορυκτά μπορούν να υποδεικνύουν τη θερμοκρασία και την πηγή των υδροθερμικών ρευστών. Οι παραλλαγές στα σταθερά ισότοπα μπορούν να βοηθήσουν στη διάκριση μεταξύ διαφορετικών πηγών ρευστού και να παρέχουν πληροφορίες για την αλληλεπίδραση υγρού-πετρώματος.
  2. Ραδιογονικά ισότοπα (μόλυβδος, στρόντιο): Ραδιογονικά ισότοπα, όπως τα ισότοπα μολύβδου και στροντίου, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον προσδιορισμό της ηλικίας της ανοργανοποίησης και τον εντοπισμό της προέλευσης των μετάλλων. Οι αναλογίες ισοτόπων βοηθούν στη διάκριση μεταξύ διαφορετικών γεωλογικών πηγών για τα μέταλλα.
  3. Ισότοπα θείου: Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, τα ισότοπα θείου στα θειούχα ορυκτά παρέχουν πληροφορίες για την πηγή θείου στα υδροθερμικά ρευστά.

Η ενσωμάτωση αυτών των μελετών γεωχημικών, ρευστών και ισοτόπων επιτρέπει στους γεωλόγους να οικοδομήσουν μια ολοκληρωμένη κατανόηση της γένεσης και της εξέλιξης των CRDs, βοηθώντας στην εξερεύνηση ορυκτών και στην αξιολόγηση των πόρων.

Τύποι καταθέσεων αντικατάστασης ανθρακικού

Τα κοιτάσματα αντικατάστασης ανθρακικών (CRD) μπορούν να παρουσιάζουν διάφορους τύπους και ταξινομήσεις με βάση τα γεωλογικά χαρακτηριστικά τους, ορυκτολογίακαι γεωλογικές ρυθμίσεις. Μερικοί συνηθισμένοι τύποι CRD περιλαμβάνουν:

  1. Τύπος κοιλάδας του Μισισιπή (MVT) Καταθέσεις:
    • Host Rock: Συνήθως φιλοξενείται σε ανθρακικά πετρώματα όπως ασβεστόλιθος και δολοστόνη.
    • Ορυκτά: Αποτελείται κυρίως από φαληρίτη (ψευδάργυρος), γαλένα (μόλυβδος) και φθορίτης. Μερικές φορές συνδέεται με τον βαρίτη.
    • Διανομή: Συχνά βρίσκεται σε ελεγχόμενες από σφάλματα ρυθμίσεις εντός ιζηματογενών λεκανών.
  2. Καταθέσεις ψευδαργύρου-μόλυβδου Ιρλανδικού τύπου:
    • Host Rock: Φιλοξενείται σε ανθρακοφόρο ασβεστόλιθο.
    • Ορυκτά: Χαρακτηρίζεται από τον φαληρίτη και τον γαληνό ως πρωτογενή ορυκτά μεταλλεύματος.
    • Διανομή: Βρέθηκε στην Ιρλανδία και σε μέρη του Ηνωμένου Βασιλείου.
  3. SEDEX Καταθέσεις (Ιζηματογενείς Εκπνοές):
    • Host Rock: Φιλοξενείται σε ιζηματογενή πετρώματα, συμπεριλαμβανομένων των ανθρακικών αλληλουχιών.
    • Ορυκτά: Αποτελείται από θειούχα ορυκτά όπως ο φαλερίτης, ο γαλήνιος και ο πυρίτης. Μπορεί επίσης να υπάρχει βαρίτης.
    • Διανομή: Διανέμεται ευρέως παγκοσμίως, συχνά συνδέεται με τις λεκάνες και τις ρυθμίσεις σχισμών.
  4. Καταθέσεις τύπου Broken Hill:
    • Host Rock: Φιλοξενείται κυρίως σε ανθρακικά πετρώματα.
    • Ορυκτά: Χαρακτηρίζεται από γαλήνιο, φαληρίτη και μικρές ποσότητες άλλων σουλφιδίων.
    • Διανομή: Αξιοσημείωτα παραδείγματα περιλαμβάνουν το κοίτασμα Broken Hill στην Αυστραλία.
  5. Καταθέσεις τύπου Skarn:
    • Host Rock: Ανθρακικά πετρώματα που υφίστανται μετασωματική αλλοίωση λόγω διεισδύσεων μαγματικών πετρωμάτων.
    • Ορυκτά: Τα ορυκτά μεταλλεύματος περιλαμβάνουν τον φαληρίτη, τον γαλένα και τον χαλκοπυρίτη, που συχνά συνδέονται με skarn ορυκτά όπως λυχνίτης και πυροξένιο.
    • Διανομή: Συνδέεται με ζώνες μεταμόρφωσης επαφής γύρω από διεισδυτικά πυριγενή σώματα.
  6. Καταθέσεις αντικατάστασης Strata-Bound:
    • Host Rock: Τυπικά εμφανίζονται σε ανθρακικές αλληλουχίες μέσα σε ιζηματογενείς λεκάνες.
    • Ορυκτά: Τα ορυκτά μεταλλεύματος μπορεί να περιλαμβάνουν σφαλερίτη, γαλένα και άλλα σουλφίδια.
    • Διανομή: Βρίσκεται σε στρωματογραφικούς ορίζοντες και μπορεί να επηρεαστεί από την τοπική τεκτονική.
  7. Καταθέσεις που φιλοξενούνται από υδροθερμικό δολομίτη:
    • Host Rock: Κυρίαρχα φιλοξενείται σε δολομίτη.
    • Ορυκτά: Ορυκτά μεταλλεύματος όπως ο φαληρίτης και ο γαλήνιος συνδέονται με την αντικατάσταση του δολομίτη.
    • Διανομή: Εμφανίζονται σε περιοχές όπου έχει λάβει χώρα δολομιτιοποίηση, που συχνά σχετίζεται με τη ροή υδροθερμικού ρευστού.
  8. Καταθέσεις μολύβδου-ψευδάργυρου (CHZ) που φιλοξενούνται σε ανθρακικά:
    • Host Rock: Ανθρακικά πετρώματα, συμπεριλαμβανομένου του ασβεστόλιθου και του δολομίτη.
    • Ορυκτά: Αποτελείται κυρίως από γαληνό και φαληρίτη.
    • Διανομή: Βρέθηκε σε διάφορες γεωλογικές ρυθμίσεις, συμπεριλαμβανομένων των ανθρακικών πλατφορμών και των ρυθμίσεων που σχετίζονται με το ρήγμα.

Αυτοί οι τύποι CRD καταδεικνύουν την ποικιλομορφία των γεωλογικών περιβαλλόντων και διαδικασιών που μπορούν να οδηγήσουν στο σχηματισμό οικονομικά σημαντικών αποθέματα ορυκτών. Κάθε τύπος έχει το δικό του σύνολο χαρακτηριστικών και η κατανόηση αυτών των παραλλαγών είναι ζωτικής σημασίας για την επιτυχημένη εξερεύνηση και εκμετάλλευση ορυκτών.

Περιφερειακά Παραδείγματα CRD

  1. Broken Hill Deposit, Αυστραλία:
    • Τοποθεσία: Νέα Νότια Ουαλία, Αυστραλία.
    • Ορυκτά: Κυρίως γαλήνιος (μόλυβδος) και φαληρίτης (ψευδάργυρος).
    • Γεωλογικά χαρακτηριστικά: Το Broken Hill είναι ένα από τα πλουσιότερα CRD στον κόσμο, με την ανοργανοποίηση να συμβαίνει σε μια ακολουθία ιζηματογενών πετρωμάτων Silurian. Το κοίτασμα σχετίζεται με ρήγματα και φιλοξενείται σε περιβάλλον πλούσιο σε ανθρακικά. Ήταν μια ιστορικά σημαντική πηγή μολύβδου, ψευδαργύρου και αργύρου.
  2. Ορυχεία Trepča, Κοσσυφοπέδιο:
    • Τοποθεσία: Βόρειο Κόσοβο.
    • Ορυκτά: Γαλένα, φαληρίτης, χαλκοπυρίτης και πυρίτης.
    • Γεωλογικά χαρακτηριστικά: Τα ορυχεία Trepča αντιπροσωπεύουν ένα σύμπλεγμα CRDs που φιλοξενούνται σε ανθρακικά πετρώματα. Η ανοργανοποίηση συνδέεται με ζώνες ρηγμάτων και εμφανίζεται σε μια τεκτονικά ενεργή περιοχή. Το κοίτασμα ήταν ιστορικά σημαντικό για τον μόλυβδο, τον ψευδάργυρο και άλλα βασικά μέταλλα.
  3. Pine Point Mine, Καναδάς:
    • Τοποθεσία: Βορειοδυτικά Εδάφη, Καναδάς.
    • Ορυκτά: Σφαληρίτης, γαλήνιος και πυρίτης.
    • Γεωλογικά χαρακτηριστικά: Το Pine Point είναι ένα κλασικό παράδειγμα κατάθεσης τύπου Mississippi Valley (MVT). Το μετάλλευμα απαντάται σε δολοστόνη και ασβεστόλιθο και η ανοργανοποίηση συνδέεται με καρστικά χαρακτηριστικά και ρήγματα. Ήταν σημαντικός παραγωγός μολύβδου-ψευδάργυρου στο παρελθόν.
  4. Ορυχείο Borieva, Βουλγαρία:
    • Τοποθεσία: Μεταλλεύματος Madan, Βουλγαρία.
    • Ορυκτά: Σφαληρίτης, γαλήνιος, πυρίτης και χαλκοπυρίτης.
    • Γεωλογικά χαρακτηριστικά: Το ορυχείο Borieva βρίσκεται σε μια περιοχή με μακρά ιστορία εξόρυξης και είναι γνωστό για τα κοιτάσματα μεταλλευμάτων που φιλοξενούνται σε ανθρακικά άλατα. Η ανοργανοποίηση συνδέεται με ρήγματα και εμφανίζεται εντός ανθρακικών πετρωμάτων, συμβάλλοντας στην παραγωγή μολύβδου και ψευδαργύρου στη Βουλγαρία.
  5. Ορυχείο Rammelsberg, Γερμανία:
    • Τοποθεσία: Κάτω Σαξονία, Γερμανία.
    • Ορυκτά: Σφαληρίτης, γαλήνιος, πυρίτης και χαλκοπυρίτης.
    • Γεωλογικά χαρακτηριστικά: Το Rammelsberg είναι μια ιστορική περιοχή εξόρυξης που έχει αξιοποιηθεί εδώ και αιώνες. Το μετάλλευμα βρίσκεται σε ένα πολυμεταλλικό κοίτασμα που φιλοξενείται σε ένα σύμπλεγμα ηφαιστειακών και ιζηματογενών πετρωμάτων. Είναι ένα από τα μεγαλύτερα κοιτάσματα μολύβδου-ψευδάργυρου-αργύρου στον κόσμο.
  6. Μεταλλευτική Περιοχή Ozdag, Τουρκία:
    • Τοποθεσία: Κεντρική Ανατολία, Τουρκία.
    • Ορυκτά: Σφαληρίτης, γαλήνιος και πυρίτης.
    • Γεωλογικά χαρακτηριστικά: Η Μεταλλευτική Περιοχή Ozdag είναι γνωστή για τα CRD που φιλοξενούνται σε ανθρακικά. Η ανοργανοποίηση συνδέεται με ζώνες ρηγμάτων και το μετάλλευμα εμφανίζεται σε δολομίτη και ασβεστόλιθο. Η Τουρκία υπήρξε σημαντικός παραγωγός ψευδαργύρου και μολύβδου από τέτοια κοιτάσματα.
  7. Navan Mining District, Ιρλανδία:
    • Τοποθεσία: Κομητεία Meath, Ιρλανδία.
    • Ορυκτά: Σφαληρίτης, γαλήνιος και πυρίτης.
    • Γεωλογικά χαρακτηριστικά: Το Navan Mining District είναι ένα κοίτασμα ψευδαργύρου μολύβδου ιρλανδικού τύπου. Το μετάλλευμα βρίσκεται σε ανθρακοφόρο ασβεστόλιθο και σχετίζεται με ρήγματα. Υπήρξε σημαντική πηγή ψευδαργύρου και μολύβδου στην Ιρλανδία.

Αυτά τα περιφερειακά παραδείγματα υπογραμμίζουν την παγκόσμια κατανομή των κοιτασμάτων αντικατάστασης ανθρακικών και τη γεωλογική ποικιλομορφία των περιβαλλόντων στα οποία σχηματίζονται. Κάθε κοίτασμα έχει μοναδικά χαρακτηριστικά που διαμορφώνονται από τη γεωλογική ιστορία και την τεκτονική του θέση, συμβάλλοντας στην οικονομική σημασία των αντίστοιχων μεταλλευτικών περιοχών.

Συγκρίσεις με άλλους τύπους καταθέσεων

1. Κοιτάσματα χαλκού πορφυρίου:

  • Αντίθεση: Τα κοιτάσματα χαλκού πορφυρίτη συνδέονται κυρίως με μαγματικές διεισδύσεις και χαρακτηρίζονται από διάχυτη ανοργανοποίηση σε μεγάλους όγκους πετρώματος ξενιστή. Αντίθετα, τα CRD συνήθως φιλοξενούνται σε ανθρακικά πετρώματα και προκύπτουν από την αντικατάσταση των αρχικών ορυκτών από ορυκτά μεταλλεύματος λόγω υδροθερμικών ρευστών.
  • Κοινότητα: Και οι δύο τύποι κοιτασμάτων μπορεί να είναι σημαντικές πηγές βασικών μετάλλων, συμπεριλαμβανομένου του χαλκού, και συχνά συνδέονται με τα όρια των τεκτονικών πλακών.

2. Ηφαιστειογενές ογκώδες σουλφίδιο (VMS) Καταθέσεις:

  • Αντίθεση: Καταθέσεις VMS σχηματίζονται σε συνδυασμό με υποθαλάσσια ηφαιστειακή δραστηριότητα και χαρακτηρίζονται από τεράστιες συσσωρεύσεις θειούχων στον πυθμένα της θάλασσας. Τα CRD, από την άλλη πλευρά, συχνά συνδέονται με ιζηματογενή περιβάλλοντα και προκύπτουν από την αντικατάσταση των ανθρακικών πετρωμάτων από μεταλλεύματα.
  • Κοινότητα: Τόσο τα VMS όσο και τα CRD μπορούν να περιέχουν μια ποικιλία βασικών μετάλλων, συμπεριλαμβανομένου του ψευδαργύρου και του μολύβδου, και μπορεί να μοιράζονται ορισμένα γεωχημικά χαρακτηριστικά.

3. Καταθέσεις Skarn:

  • Αντίθεση: Οι εναποθέσεις Skarn σχηματίζονται μέσω της αλληλεπίδρασης υδροθερμικών ρευστών με ανθρακικά πετρώματα, παρόμοια με τα CRD. Ωστόσο, τα skarns συνήθως συνδέονται με την εισβολή μαγματικών πετρωμάτων, οδηγώντας σε μεταμορφωτικές αλλαγές στα γύρω πετρώματα. Τα CRD, αντίθετα, μπορεί να μην έχουν άμεση σχέση με τον παρεμβατικό μαγματισμό.
  • Κοινότητα: Και οι δύο τύποι κοιτασμάτων μπορεί να περιέχουν βασικά μέταλλα όπως ψευδάργυρο, μόλυβδο και χαλκό και μπορεί να έχουν επικαλυπτόμενα ορυκτά.

4. Καταθέσεις ιζηματογενούς εκπνοής (SEDEX):

  • Αντίθεση: Οι αποθέσεις SEDEX σχηματίζονται σε ιζηματογενείς λεκάνες μέσω της εκπνοής υγρών πλούσιων σε μέταλλα από τον πυθμένα της θάλασσας. Τα CRD, ενώ συνδέονται επίσης με ιζηματογενή περιβάλλοντα, συχνά περιλαμβάνουν την αντικατάσταση ανθρακικών πετρωμάτων από ορυκτά μεταλλεύματος λόγω υδροθερμικών ρευστών.
  • Κοινότητα: Και οι δύο τύποι κοιτασμάτων μπορεί να είναι στρωματόμορφοι και ξενιστές ανοργανοποίησης βασικών μετάλλων, αλλά οι συγκεκριμένες γεωλογικές διεργασίες που οδηγούν στον σχηματισμό τους διαφέρουν.

5. Επιθερμικό Χρυσό καταθέσεις:

  • Αντίθεση: Τα επιθερμικά κοιτάσματα χρυσού σχηματίζονται από υδροθερμικά ρευστά χαμηλής θερμοκρασίας κοντά στην επιφάνεια της Γης και χαρακτηρίζονται από την εναπόθεση χρυσού και αργύρου. Τα CRD, ενώ περιλαμβάνουν υδροθερμικά ρευστά, επικεντρώνονται στην αντικατάσταση των ανθρακικών πετρωμάτων από θειούχα βασικά μέταλλα.
  • Κοινότητα: Και οι δύο τύποι κοιτασμάτων σχετίζονται με υδροθερμικές διεργασίες και ορισμένα CRD μπορεί επίσης να περιέχουν χρυσό και ασήμι ως υποπροϊόντα.

6. Στρωματόμορφα κοιτάσματα μολύβδου-ψευδαργύρου:

  • Αντίθεση: Στρωματόμορφα κοιτάσματα μολύβδου-ψευδαργύρου, παρόμοια με τα κοιτάσματα SEDEX, είναι κοιτάσματα σε ιζηματογενή πετρώματα. Οι CRD, ενώ εμφανίζονται επίσης σε ανθρακικές αλληλουχίες, μπορεί να περιλαμβάνουν πιο πολύπλοκες διεργασίες υδροθερμικής αντικατάστασης.
  • Κοινότητα: Και οι δύο τύποι κοιτασμάτων μπορεί να είναι στρωματοειδείς και να περιέχουν ανοργανοποίηση μολύβδου και ψευδαργύρου, αλλά οι γεωλογικές διεργασίες που οδηγούν στον σχηματισμό τους μπορεί να διαφέρουν.

Ενώ αυτοί οι τύποι κοιτασμάτων μοιράζονται ορισμένα κοινά στοιχεία, οι διακρίσεις έγκεινται στις γεωλογικές τους ρυθμίσεις, την ορυκτολογία και τις συγκεκριμένες διεργασίες που οδηγούν στο σχηματισμό τους. Η κατανόηση αυτών των διαφορών είναι ζωτικής σημασίας για την αποτελεσματική εξερεύνηση ορυκτών και την αξιολόγηση των πόρων.

Λίστες αναφοράς

Βιβλία:

  1. Guilbert, JM, & Park, CF (1986). Η Γεωλογία των Κοιτασμάτων Μεταλλεύματος. Φρίμαν.
  2. Spry, PG (2003). Θειούχα Ορυκτολογία και Γεωχημεία. Cambridge University Press.
  3. Kesler, SE, & Wilkinson, BH (2008). Η Πρώιμη Ατμόσφαιρα και οι Ωκεανοί της Γης, και The Origin of Life. Πηδών.
  4. Evans, ΑΜ (1993). Γεωλογία Μεταλλεύματος και Βιομηχανικά Ορυκτά: Εισαγωγή. Επιστήμη Blackwell.

Αρθρα εφημερίδας:

  1. Large, RR, & Bull, SW (2006). Κοιτάσματα μολύβδου-ψευδαργύρου που φιλοξενούνται σε ανθρακικό άλας. Ειδική Έκδοση Society of Economic Geologists, 10, 307-328.
  2. Lydon, JW (1984). Ο ρόλος των ανθρακικών πετρωμάτων στην ανάπτυξη του τύπου Mississippi Valley καταθέσεις. Economic Geology, 79(3), 321-337.
  3. Hofstra, AH (1995). Κοιτάσματα Skarn. Κριτικές στην Οικονομική Γεωλογία, 7, 13-29.
  4. Hannington, MD, & Barrie, CT (1999). Το γιγάντιο ηφαιστειογενές κοίτασμα θειούχου Kidd Creek, δυτική υποεπαρχία Abitibi, Καναδάς: μια ανασκόπηση. Ore Geology Reviews, 14(1), 101-138.

Διαδικτυακοί πόροι:

  1. Εταιρεία Οικονομικών Γεωλόγων (SEG): https://www.segweb.org/
  2. Γεωλογική Εταιρεία της Αμερικής (GSA): https://www.geosociety.org/
  3. Γεωλογικό Ινστιτούτο των ΗΠΑ (USGS): https://www.usgs.gov/
  4. Australian Mines Atlas – Geoscience Australia: http://www.australianminesatlas.gov.au/