Μαγματικός καταθέσεις are αποθέματα ορυκτών που συνδέονται με πυριγενή πετρώματα, Όπως γρανίτης, γάβρος, να βασάλτης. Σχηματίζονται από την ψύξη και την κρυστάλλωση μάγματος ή λάβας, η οποία μπορεί να οδηγήσει στη συγκέντρωση διαφόρων ορυκτά μέσα στον στερεοποιημένο βράχο. Οι μαγματικές αποθέσεις μπορούν περαιτέρω να υποδιαιρεθούν σε δύο βασικούς τύπους: διεισδυτικές και εξωθητικές.
Οι διεισδυτικές μαγματικές αποθέσεις, γνωστές και ως πλουτονικές αποθέσεις, σχηματίζονται όταν το μάγμα στερεοποιείται εντός του φλοιού της Γης. Καθώς το μάγμα ψύχεται, τα ορυκτά αρχίζουν να κρυσταλλώνονται από το τήγμα και συγκεντρώνονται σε ορισμένα μέρη του βράχου. Τα κοιτάσματα που προκύπτουν μπορεί να έχουν τεράστιο μέγεθος και μπορεί να περιέχουν υψηλές συγκεντρώσεις πολύτιμων ορυκτών, όπως π.χ χαλκός, νικέλιο, πλατίνα, να χρυσοι.
Οι εξωθητικές μαγματικές αποθέσεις, γνωστές και ως ηφαιστειακές αποθέσεις, σχηματίζονται όταν το μάγμα ή η λάβα εκρήγνυται στην επιφάνεια της Γης και στερεοποιείται. Αυτές οι αποθέσεις μπορούν να βρεθούν με τη μορφή ροών λάβας, ηφαιστειακής τέφρας και άλλων ηφαιστειακών βράχους. Μερικά παραδείγματα εξωθητικών μαγματικών κοιτασμάτων περιλαμβάνουν τεράστια κοιτάσματα θειούχου, τα οποία είναι πλούσια σε χαλκό, ψευδάργυρος, να οδηγήσεικαι εναποθέσεις στοιχείων της ομάδας πλατίνας, που είναι πλούσια σε πλατίνα, παλλάδιο, να ρόδιο.
Τα μαγματικά κοιτάσματα μπορεί να είναι οικονομικά σημαντικές πηγές διαφόρων μετάλλων και ορυκτών και συχνά αποτελούν στόχο εξορυκτικών και εξερευνητικών δραστηριοτήτων.
Περιεχόμενα
Τύποι μαγματικών αποθέσεων
Οι μαγματικές αποθέσεις σχηματίζονται από το μάγμα, το οποίο είναι λιωμένο πέτρωμα που προέρχεται από τον μανδύα της Γης ή τον χαμηλότερο φλοιό. Καθώς το μάγμα ψύχεται και στερεοποιείται, μπορεί να συγκεντρώσει ορισμένα στοιχεία, τα οποία μπορούν να σχηματίσουν κοιτάσματα πολύτιμων ορυκτών.
Υπάρχουν διάφοροι τύποι μαγματικών αποθέσεων, όπως:
- Καταθέσεις Πορφυρίου: Αυτοί είναι ο πιο κοινός τύπος μαγματικών κοιτασμάτων και απαντώνται συνήθως σε εργασίες εξόρυξης χαλκού και χρυσού. Οι εναποθέσεις πορφυρίτη σχηματίζονται όταν το μάγμα εισχωρεί στον φλοιό της γης και ορυκτά εναποτίθενται καθώς το μάγμα ψύχεται και στερεοποιείται. Τα κοιτάσματα πορφυρίτη είναι γενικά εργασίες χαμηλής ποιότητας αλλά μεγάλης χωρητικότητας που απαιτούν σημαντικές ποσότητες επεξεργασίας.
- Skarn καταθέσεις: Κοιτάσματα Skarn σχηματίζονται από την αλληλεπίδραση του μάγματος με τα ανθρακικά πετρώματα. Η θερμότητα και τα υγρά από το μάγμα μεταβάλλουν τα ανθρακικά πετρώματα, δημιουργώντας μια ζώνη ανοργανοποίησης που ονομάζεται skarn. Τα κοιτάσματα Skarn είναι γνωστά για τα υψηλής ποιότητας κοιτάσματα χαλκού, χρυσού, αργυροι, να βολφράμιο.
- Πηγματίτης Καταθέσεις: Αυτά τα κοιτάσματα είναι γνωστά για τη χονδρόκοκκη φύση τους, γεγονός που διευκολύνει την εξόρυξή τους. Οι πηγματίτες σχηματίζονται από την ψύξη του μάγματος στο τελευταίο στάδιο και περιέχουν μια ποικιλία ορυκτών, συμπεριλαμβανομένων των στοιχείων σπάνιων γαιών, λίθιοκαι ταντάλιο. Τα κοιτάσματα πηγματίτη είναι συνήθως μικρά, αλλά η υψηλή συγκέντρωση πολύτιμων ορυκτών μπορεί να τα καταστήσει οικονομικά βιώσιμα.
- Κιμπερλίτης Κοιτάσματα: Τα κοιτάσματα κιμπερλίτη σχηματίζονται από την έκρηξη μάγματος βαθιάς πηγής και είναι γνωστά για τη διαμαντοφόρα φύση τους. Οι ηφαιστειακές εκρήξεις φέρνουν τα διαμάντια στην επιφάνεια, όπου μπορούν να εξορυχθούν. Ωστόσο, το διαμάντι Οι αποθέσεις εντός του κιμπερλίτη είναι γενικά μικρές και σποραδικές, καθιστώντας τις εργασίες εξόρυξης δύσκολες και δαπανηρές.
- Αποθέσεις ανθρακίτη: Αυτές οι εναποθέσεις σχηματίζονται από την ψύξη και τη στερεοποίηση του μάγματος ανθρακίτη. Τα κοιτάσματα ανθρακίτη είναι γνωστά για τις αποθέσεις σπάνιων γαιών και εξορύσσονται συνήθως για αυτά τα στοιχεία, τα οποία χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές υψηλής τεχνολογίας.
Καθένα από αυτά τα μαγματικά κοιτάσματα έχει τα δικά του μοναδικά χαρακτηριστικά και η οικονομική τους βιωσιμότητα εξαρτάται από διάφορους παράγοντες, όπως ο βαθμός και η χωρητικότητα του κοιτάσματος, η προσβασιμότητα του κοιτάσματος και η ζήτηση της αγοράς για τα ορυκτά που περιέχονται στο κοίτασμα.
Καταθέσεις Πορφυρίου
Τα κοιτάσματα πορφυρίτη είναι ένας τύπος μαγματικών κοιτασμάτων που είναι οικονομικά σημαντικές πηγές χαλκού, μολυβδαινίου και χρυσού, καθώς και άλλων μετάλλων. Ονομάστηκαν από την υφή των πετρωμάτων που φιλοξενούν την ανοργανοποίηση, η οποία αποτελείται από μεγάλους κρυστάλλους, ή φαινοκρυστάλλους, ενσωματωμένους σε μια λεπτόκοκκη μήτρα ή εδαφική μάζα.
Οι εναποθέσεις πορφυρίτη σχηματίζονται από την εισβολή μάγματος στον φλοιό της Γης, το οποίο μπορεί να δημιουργήσει μεγάλους, βαθιά ριζωμένους θαλάμους μάγματος. Καθώς αυτοί οι θάλαμοι ψύχονται και στερεοποιούνται, υδροθερμικά υγρά απελευθερώνονται, τα οποία μπορούν να μεταφέρουν μέταλλα και άλλα στοιχεία. Αυτά τα υγρά μεταναστεύουν μέσω ρωγμών και άλλων διαπερατών δομών στο περιβάλλον πέτρωμα και μπορούν να επισπεύσουν την ανοργανοποίηση καθώς ψύχονται και αλληλεπιδρούν με τα πετρώματα ξενιστές.
Τα κοιτάσματα πορφυρίτη είναι συνήθως μεγάλα και χαμηλής ποιότητας, με την ανοργανοποίηση να εμφανίζεται σε μεγάλες περιοχές. Μπορούν επίσης να είναι πολυμεταλλικά, που σημαίνει ότι περιέχουν πολλά μέταλλα οικονομικού ενδιαφέροντος. Μερικά από τα μεγαλύτερα ορυχεία χαλκού και χρυσού στον κόσμο είναι κοιτάσματα πορφυρίτη, συμπεριλαμβανομένου του ορυχείου Bingham Canyon στη Γιούτα των ΗΠΑ και του ορυχείου Grasberg στην Ινδονησία.
Καταθέσεις Skarn
Οι αποθέσεις Skarn σχηματίζονται όταν τα υδροθερμικά ρευστά αλληλεπιδρούν με πετρώματα πλούσια σε ανθρακικά, όπως π.χ ασβεστόλιθος or μάρμαρο, με αποτέλεσμα την αντικατάσταση των αρχικών ορυκτών από μια ποικιλία ορυκτών, συμπεριλαμβανομένων εκείνων οικονομικού ενδιαφέροντος. Τα Skarns μπορούν να φιλοξενήσουν ένα ευρύ φάσμα μεταλλικών ορυκτών, όπως χαλκό, χρυσό, ασήμι, μόλυβδο, ψευδάργυρο, βολφράμιο και μολυβδαίνιο.
Ο σχηματισμός εναποθέσεων skarn συνήθως περιλαμβάνει την ακόλουθη διαδικασία:
- Εισβολή πυριγενών πετρωμάτων, που παρέχουν πηγή θερμότητας και υγρού.
- Αλληλεπίδραση των πυριγενών πετρωμάτων με πλούσια σε ανθρακικά ιζηματογενή πετρώματα, οδηγώντας στην αντικατάσταση των ανθρακικών ορυκτών με νέα ορυκτά.
- Εναπόθεση οικονομικών ορυκτών εντός του skarn.
Οι αποθέσεις Skarn συχνά συνδέονται με εναποθέσεις πορφυρίτη, καθώς και οι δύο σχηματίζονται τυπικά από το ίδιο υδροθερμικό σύστημα. Παραδείγματα κοιτασμάτων skarn περιλαμβάνουν το κοίτασμα Antamina στο Περού και το κοίτασμα Mt. Skukum στον Καναδά.
Καταθέσεις Πηγματίτη
Τα κοιτάσματα πηγματιτών είναι ένας τύπος μαγματικών κοιτασμάτων που αποτελούνται από ασυνήθιστα μεγάλους κρυστάλλους ή μάζες ορυκτών που σχηματίζονται συνήθως στα τελικά στάδια της κρυστάλλωσης ενός μάγματος. Οι πηγματίτες είναι γενικά χονδρόκοκκοι και συχνά περιέχουν σπάνια ή ασυνήθιστα ορυκτά, γεγονός που τους κάνει να ενδιαφέρουν τους συλλέκτες ορυκτών και περιστασιακά με οικονομικό ενδιαφέρον. Μερικά από τα μέταλλα που βρίσκονται συνήθως στους πηγματίτες περιλαμβάνουν αστριός, μικρό, χαλαζίας, είδος πολύτιμου λίθου, τοπάζι, να βηρύλλος.
Οι πηγματίτες βρίσκονται συνήθως σε συνδυασμό με το γρανίτη και συνήθως τοποθετούνται κατά μήκος των περιθωρίων πλουτών γρανίτη ή εντός των ίδιων των πλουτώνων. Μπορούν επίσης να εμφανιστούν ως αναχώματα ή φλέβες που κόβουν άλλους βράχους. Ο σχηματισμός πηγματιτών πιστεύεται ότι σχετίζεται με την αργή ψύξη του μάγματος και την επακόλουθη ανάπτυξη μεγάλων κρυστάλλων, καθώς και με την παρουσία νερού και άλλων πτητικών στοιχείων στο μάγμα. Λόγω των ασυνήθιστων τους ορυκτολογία και μεγάλου μεγέθους κρυστάλλων, οι πηγματίτες μπορεί μερικές φορές να είναι σημαντικές πηγές βιομηχανικών ορυκτών, πολύτιμων λίθων και σπάνιων μετάλλων.
Καταθέσεις Κιμπερλίτη
Ο Κιμπερλίτης είναι ένα είδος βράχου που είναι γνωστό ότι περιέχει διαμάντια. Το Kimberlite πήρε το όνομά του από την πόλη Kimberley στη Νότια Αφρική, όπου ανακαλύφθηκαν τα πρώτα διαμάντια που βρέθηκαν στον κιμπερλίτη. Ο Κιμπερλίτης είναι ένας τύπος ηφαιστειακού πετρώματος που σχηματίζεται από μάγμα που αναδύεται από τον μανδύα της Γης και ψύχεται σχετικά γρήγορα, διατηρώντας πολλά από τα χαρακτηριστικά του μανδύα. Οι σωλήνες Kimberlite είναι η πιο σημαντική πηγή διαμαντιών στον κόσμο. Τα διαμάντια στους σωλήνες κιμπερλίτη πιστεύεται ότι προήλθαν βαθιά στον μανδύα της Γης και ήρθαν στην επιφάνεια από ηφαιστειακή δραστηριότητα. Άλλα ορυκτά που βρίσκονται στον κιμπερλίτη περιλαμβάνουν ολιβίνη, πυροξένιο, να λυχνίτης.
Κοιτάσματα ανθρακίτη
Τα κοιτάσματα αρβονατίτη είναι ένας άλλος τύπος μαγματικού κοιτάσματος που είναι σχετικά σπάνιος αλλά μπορεί να είναι οικονομικά σημαντικός. Αυτά τα κοιτάσματα χαρακτηρίζονται από τις υψηλές συγκεντρώσεις στοιχείων σπάνιων γαιών (REE), τα οποία χρησιμοποιούνται σε μια ποικιλία εφαρμογών υψηλής τεχνολογίας, όπως ηλεκτρονικά, μαγνήτες και μπαταρίες.
Οι ανθρακίτες είναι πυριγενή πετρώματα που αποτελούνται κυρίως από ανθρακικά ορυκτά, όπως π.χ. ασβεστίτης και δολομίτης λίθος, καθώς και άλλα ορυκτά, όπως π.χ απατίτης, μαγνητίτης, να φλογόπιτα. Πιστεύεται ότι σχηματίζονται από ανθρακικό μάγμα που προέρχεται βαθιά μέσα στο μανδύα και ανεβαίνει στην επιφάνεια, είτε άμεσα είτε μέσω της διαδικασίας αφομοίωσης, όπου ψύχεται και στερεοποιείται.
Το κοίτασμα Bayan Obo στην Κίνα είναι ένα από τα μεγαλύτερα κοιτάσματα ανθρακικού στον κόσμο και αποτελεί σημαντική πηγή REE. Άλλα αξιοσημείωτα κοιτάσματα ανθρακικού περιλαμβάνουν το συγκρότημα Palabora στη Νότια Αφρική, το κοίτασμα Mount Weld στην Αυστραλία και το Βουνό Κατάθεση πάσου στις Ηνωμένες Πολιτείες.
Διαδικασίες σχηματισμού και ορυκτολογία
Τα μαγματικά κοιτάσματα σχηματίζονται από την ψύξη και την κρυστάλλωση του μάγματος, η οποία μπορεί να οδηγήσει στη συγκέντρωση ορισμένων ορυκτών σε οικονομικά κοιτάσματα. Η ορυκτολογία των μαγματικών κοιτασμάτων εξαρτάται από τη σύνθεση του αρχικού μάγματος και τις συνθήκες υπό τις οποίες ψύχθηκε και κρυσταλλώθηκε.
Τα ορυκτά που συνήθως συνδέονται με τις μαγματικές αποθέσεις περιλαμβάνουν σουλφίδια, οξείδια και πυριτικά άλατα μετάλλων όπως ο χαλκός, το νικέλιο, η πλατίνα, το παλλάδιο, ο χρυσός και ο άργυρος. Αυτά τα μέταλλα τείνουν να συγκεντρώνονται περισσότερο στα πυκνότερα και βαρύτερα ορυκτά, τα οποία βυθίζονται στον πυθμένα του θαλάμου μάγματος κατά τη διαδικασία ψύξης και στερεοποίησης.
Η ορυκτολογία των μαγματικών κοιτασμάτων μπορεί επίσης να επηρεαστεί από την παρουσία πτητικών στοιχείων όπως π.χ θείο, χλώριο και φθόριο, τα οποία μπορούν να προκαλέσουν το σχηματισμό ορυκτών όπως ο απατίτης, ο μαγνητίτης και φθορίτης. Επιπλέον, η ψύξη και η στερεοποίηση του μάγματος μπορεί να οδηγήσει στο σχηματισμό ορυκτών όπως ο άστριος, η μαρμαρυγία και ο χαλαζίας, τα οποία μερικές φορές μπορεί να είναι οικονομικά πολύτιμα.
Παραδείγματα αξιοσημείωτων μαγματικών αποθέσεων
Υπάρχουν πολλά αξιοσημείωτα μαγματικά κοιτάσματα σε όλο τον κόσμο. Ακολουθούν μερικά παραδείγματα:
- Norilsk-Talnakh, Ρωσία: Αυτό το κοίτασμα είναι μια από τις μεγαλύτερες πηγές νικελίου και παλλαδίου στον κόσμο. Βρίσκεται στις Παγίδες της Σιβηρίας, οι οποίες αποτελούν μέρος μιας μεγάλης πυριγενούς επαρχίας που σχηματίστηκε κατά τη διάρκεια του γεγονότος της εξαφάνισης Πέρμιο-Τριασικό.
- Bushveld Complex, Νότια Αφρική: Αυτή η πολυεπίπεδη μαφική εισβολή είναι μια από τις μεγαλύτερες πηγές πλατίνας και χρώμιο. Το κοίτασμα είναι περίπου 2 δισεκατομμυρίων ετών και καλύπτει έκταση περίπου 66,000 τετραγωνικών χιλιομέτρων.
- Λεκάνη Sudbury, Καναδάς: Αυτή η λεκάνη είναι μια από τις μεγαλύτερες δομές πρόσκρουσης στη Γη και περιέχει ένα τεράστιο μαγματικό κοίτασμα που είναι πλούσιο σε μέταλλα της ομάδας νικελίου, χαλκού και πλατίνας. Το κοίτασμα σχηματίστηκε από πρόσκρουση μετεωρίτη πριν από περίπου 1.8 δισεκατομμύρια χρόνια.
- Palabora, Νότια Αφρική: Αυτό το κοίτασμα είναι μια από τις μεγαλύτερες πηγές χαλκού στον κόσμο και περιέχει σημαντικές ποσότητες χρυσού και αργύρου. Βρίσκεται σε ένα μεγάλο ανθρακικό σύμπλεγμα που σχηματίστηκε πριν από περίπου 2 δισεκατομμύρια χρόνια.
- Stillwater Complex, ΗΠΑ: Αυτή η πολυεπίπεδη μαφική εισβολή στη Μοντάνα είναι μια σημαντική πηγή μετάλλων της ομάδας πλατίνας και περιέχει σημαντικές ποσότητες χρωμίου και χαλκού. Το κοίτασμα είναι περίπου 2.7 δισεκατομμυρίων ετών και καλύπτει έκταση περίπου 2,600 τετραγωνικών χιλιομέτρων.
Αυτά τα κοιτάσματα είναι μόνο μερικά παραδείγματα από τα πολλά μαγματικά κοιτάσματα που έχουν ανακαλυφθεί σε όλο τον κόσμο.
