Μεταμορφωτικά κοιτάσματα

Μεταμορφωτικός καταθέσεις είναι ένας τύπος κοιτάσματος ορυκτών που σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της μεταμόρφωσης, η οποία είναι η διαδικασία με την οποία βράχους μεταβάλλονται λόγω μεταβολών στη θερμοκρασία, την πίεση και το χημικό περιβάλλον. Κατά τη διάρκεια της μεταμόρφωσης, τα προϋπάρχοντα πετρώματα υφίστανται μια διαδικασία ανακρυστάλλωσης και νέα ορυκτά μπορεί να αναπτυχθούν ως απάντηση στις αλλαγές στο περιβάλλον τους. Τα μεταμορφικά κοιτάσματα μπορεί να περιέχουν ένα ευρύ φάσμα ορυκτών, συμπεριλαμβανομένων των πολύτιμων και βασικών μετάλλων, και μπορούν να εμφανιστούν σε διάφορους τύπους πετρωμάτων, όπως σχιστόλιθους, γνεύσιους και μάρμαρα.

Η οικονομική σημασία των μεταμορφωτικών κοιτασμάτων μπορεί να ποικίλλει ευρέως, ανάλογα με τα συγκεκριμένα ορυκτά που περιέχουν και τις γεωλογικές συνθήκες που οδήγησαν στον σχηματισμό τους. Μερικά παραδείγματα οικονομικά σημαντικών μεταμορφωτικών κοιτασμάτων περιλαμβάνουν τα κοιτάσματα μολύβδου-ψευδαργύρου στην περιοχή εξόρυξης Tri-State στις Ηνωμένες Πολιτείες, τα κοιτάσματα χαλκού-χρυσού του ορυχείου Olympic Dam στην Αυστραλία και το πλατίνα ομαδικά κοιτάσματα στοιχείων του Πυριγενούς συμπλέγματος Bushveld στη Νότια Αφρική.

Η εξερεύνηση για μεταμορφωτικά κοιτάσματα μπορεί να περιλαμβάνει μια σειρά τεχνικών, όπως γεωλογική χαρτογράφηση, γεωφυσικές έρευνες και γεωχημικές αναλύσεις. Επειδή τα μεταμορφωμένα κοιτάσματα συνδέονται συχνά με συγκεκριμένους τύπους πετρωμάτων και γεωλογικές δομές, όπως π.χ σφάλματα και πτυχές, η γνώση της περιφερειακής γεωλογίας και της τεκτονικής ιστορίας μπορεί να είναι ζωτικής σημασίας για τον εντοπισμό πιθανών στόχων. Επιπλέον, η κατανόηση των ορυκτολογικών και χημικών αλλαγών που συμβαίνουν κατά τη διάρκεια της μεταμόρφωσης μπορεί να βοηθήσει στον εντοπισμό των τύπων ορυκτών που μπορεί να υπάρχουν στα μεταμορφωμένα κοιτάσματα.

Όπως με κάθε τύπο εξορυκτικής δραστηριότητας, μπορεί να υπάρχουν περιβαλλοντικά ζητήματα που σχετίζονται με την ανάπτυξη και τη λειτουργία μεταμορφωμένων κοιτασμάτων. Για παράδειγμα, η εξόρυξη και η επεξεργασία ορυκτών μπορεί να οδηγήσει στη δημιουργία αποβλήτων υλικών και στην απελευθέρωση δυνητικά επιβλαβών χημικών ουσιών στο περιβάλλον. Ωστόσο, με σωστό σχεδιασμό και διαχείριση, είναι δυνατό να ελαχιστοποιηθούν οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις της εξόρυξης και να εξασφαλιστεί ότι τυχόν αρνητικές επιπτώσεις θα μετριαστούν όσο το δυνατόν περισσότερο.

Είδη Μεταμορφωτικών Καταθέσεων

Οι μεταμορφωτικές αποθέσεις μπορούν να κατηγοριοποιηθούν ευρέως σε δύο τύπους: (1) αυτές που σχηματίζονται από τη μεταμόρφωση προϋπάρχοντος αποθέματα ορυκτών, και (2) αυτά που σχηματίζονται από τη μεταμόρφωση προϋπαρχόντων πετρωμάτων που περιέχουν μόνο χαμηλά επίπεδα ανοργανοποίησης.

Ο πρώτος τύπος περιλαμβάνει μεταμορφωμένα κοιτάσματα ορυκτών, όπως κοιτάσματα μολύβδου-ψευδάργυρου, τα οποία μπορούν να μετατραπούν σε γνεύσια πλούσια σε μόλυβδο ή σχιστόλιθους μέσω περιφερειακής μεταμόρφωσης. Ο δεύτερος τύπος περιλαμβάνει μεταμορφωμένα ιζηματογενή πετρώματα, Όπως μάρμαρο, χαλαζίτης, να σχιστόλιθος, το οποίο μπορεί να μεταλλοποιηθεί κατά τη διάρκεια της μεταμορφωτικής διαδικασίας.

Υπάρχουν επίσης ορισμένοι τύποι μεταμορφωτικών κοιτασμάτων που είναι μοναδικοί σε συγκεκριμένους τύπους μεταμορφώσεων, όπως π.χ. εναποθέσεις skarn που σχηματίζονται κατά τη μεταμόρφωση επαφής και ορισμένοι τύποι σίδερο κοιτάσματα οξειδίου-χαλκού-χρυσού που σχηματίζονται κατά την υδροθερμική μεταμόρφωση.

Διαδικασίες Σχηματισμού και Ορυκτολογία

Μεταμορφικά κοιτάσματα σχηματίζονται όταν τα προϋπάρχοντα πετρώματα υποβάλλονται σε υψηλές θερμοκρασίες και πιέσεις, με αποτέλεσμα την ανακρυστάλλωση των ορυκτών και το σχηματισμό νέων ορυκτών. Υπάρχουν διάφοροι τύποι μεταμορφωτικών κοιτασμάτων, όπως:

1. Κοιτάσματα Skarn: Σχηματίζονται όταν τα ανθρακικά πετρώματα υποβάλλονται σε θερμότητα και πίεση από γειτονική πυριγενή διείσδυση, που οδηγεί στην αντικατάσταση των αρχικών ορυκτών με νέα ορυκτά, όπως π.χ. λυχνίτης, βολλαστονίτης, να diopside.
2. Κοιτάσματα μαρμάρου: Σχηματίζονται όταν ασβεστόλιθος or δολομίτης λίθος υπόκειται σε θερμότητα και πίεση, με αποτέλεσμα την ανακρυστάλλωση των αρχικών ορυκτών σε μεγάλους αλληλοσυμπλεκόμενους κρυστάλλους ασβεστίτης ή δολομίτης.
3. Κοιτάσματα χαλαζίτη: Σχηματίζονται από αμμόπετρα που έχει υποβληθεί σε έντονη θερμότητα και πίεση, με αποτέλεσμα την ανακρυστάλλωση των αρχικών ορυκτών σε αλληλένδετους κόκκους χαλαζίας.
4. γραφίτης εναποθέσεις: Σχηματίζονται όταν ανθρακούχο υλικό, όπως π.χ άνθρακας, υπόκειται σε υψηλές θερμοκρασίες και πιέσεις, οδηγώντας στο σχηματισμό γραφίτη.
5. Σχιστόλιθος κοιτάσματα: Σχηματίζονται από σχιστόλιθος or λασπόπετρα που έχει υποβληθεί σε θερμότητα και πίεση, με αποτέλεσμα την ανακρυστάλλωση των αρχικών ορυκτών σε μεγάλα, επίπεδα, πλατύ ορυκτά, όπως π.χ. μικρό και χλωρίτης.

Η ορυκτολογία των μεταμορφωτικών κοιτασμάτων ποικίλλει ανάλογα με τη σύνθεση του αρχικού πετρώματος, την ένταση της θερμότητας και της πίεσης και την παρουσία ρευστών κατά τη διάρκεια της μεταμορφωτικής διαδικασίας. Τα κοινά ορυκτά που βρίσκονται σε μεταμορφωμένα κοιτάσματα περιλαμβάνουν τον χαλαζία, αστριός, μαρμαρυγία, γρανάτης και διάφορα είδη μεταμορφικά πετρώματα, Όπως γνευσίτης, σχιστόλιθο και μάρμαρο.

Οικονομική Σημασία και Χρήσεις

Τα μεταμορφωμένα κοιτάσματα μπορεί να έχουν οικονομική σημασία, ιδιαίτερα με τη μορφή κοιτάσματα μεταλλεύματος. Τα ορυκτά σε αυτά τα κοιτάσματα μπορούν να συγκεντρωθούν με μεταμορφωτικές διεργασίες όπως η ανακρυστάλλωση, ο μετασωματισμός και η παραμόρφωση. Ωστόσο, τα μεταμορφωμένα κοιτάσματα είναι γενικά λιγότερο σημαντικά οικονομικά από τα μαγματικά ή υδροθερμικά κοιτάσματα.

Ορισμένοι τύποι μεταμορφωμένων αποθέσεων, όπως ορισμένοι τύποι μαρμάρου, χρησιμοποιούνται ως οικοδομικά υλικά και διακοσμητικές πέτρες. Ορισμένοι τύποι μεταμορφωμένων πετρωμάτων μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν ως βιομηχανικά ορυκτά, όπως π.χ τάλκης, το οποίο χρησιμοποιείται σε μια ποικιλία προϊόντων, όπως κεραμικά, χρώματα και πλαστικά. Οι μεταμορφικές αποθέσεις μπορεί επίσης να είναι πηγές πολύτιμων λίθων, όπως ορισμένοι τύποι κορούνδιο (π.χ. ρουμπίνια και ζαφείρια) και ορισμένα είδη γρανάτης.

Τεχνικές εξερεύνησης

Οι τεχνικές εξερεύνησης για μεταμορφωτικά κοιτάσματα μπορεί να ποικίλλουν ανάλογα με τον τύπο του κοιτάσματος, την τοποθεσία και άλλους παράγοντες. Μερικές από τις τεχνικές εξερεύνησης που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον εντοπισμό και την αξιολόγηση των μεταμορφωτικών κοιτασμάτων περιλαμβάνουν:

1. Χαρτογράφηση πεδίου: Περιλαμβάνει τον εντοπισμό και τη χαρτογράφηση των προεξοχών και των γεωλογικών δομών στο πεδίο. Τα δεδομένα που συλλέγονται κατά τη χαρτογράφηση πεδίου μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον εντοπισμό και την αξιολόγηση πιθανών περιοχών για κοιτάσματα ορυκτών.
2. Γεωχημική δειγματοληψία: Περιλαμβάνει τη συλλογή και ανάλυση δειγμάτων πετρωμάτων, εδάφους, νερού ή βλάστησης για τον προσδιορισμό της παρουσίας και της συγκέντρωσης της ανοργανοποίησης. Η γεωχημική δειγματοληψία μπορεί να βοηθήσει στον εντοπισμό πιθανών περιοχών για περαιτέρω εξερεύνηση.
3. Γεωφυσικές έρευνες: Αυτό περιλαμβάνει τη χρήση διαφόρων γεωφυσικές μεθόδους για τη μέτρηση των φυσικών ιδιοτήτων των πετρωμάτων και των ορυκτών στο υπέδαφος. Οι γεωφυσικές έρευνες μπορούν να βοηθήσουν στον εντοπισμό περιοχών με υψηλές δυνατότητες για κοιτάσματα ορυκτών.
4. Τηλεπισκόπηση: Περιλαμβάνει τη χρήση δορυφορικών ή εναέριων εικόνων για τον εντοπισμό και τη χαρτογράφηση χαρακτηριστικών της επιφάνειας που μπορεί να υποδηλώνουν την παρουσία ανοργανοποίησης. Η τηλεπισκόπηση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον εντοπισμό πιθανών περιοχών για εξερεύνηση.
5. Γεωτρήσεις: Αυτό περιλαμβάνει τη διάνοιξη γεωτρήσεων για τη συλλογή γεωλογικών δεδομένων και δειγμάτων από την υπόγεια επιφάνεια. Η γεώτρηση είναι μια σημαντική τεχνική για την αξιολόγηση του βάθους και της έκτασης της ανοργανοποίησης σε μια περιοχή.
6. Πετρογραφική ανάλυση: Περιλαμβάνει την εξέταση λεπτών τμημάτων δειγμάτων πετρωμάτων κάτω από μικροσκόπιο για τον προσδιορισμό της ορυκτολογίας, της υφής και της δομής του πετρώματος. Η πετρογραφική ανάλυση μπορεί να βοηθήσει στον εντοπισμό της παρουσίας μεταμορφωμένων ορυκτών και του μεταμορφικού βαθμού των πετρωμάτων.
7. Δομική ανάλυση: Περιλαμβάνει την εξέταση γεωλογικών δομών όπως ρήγματα, πτυχώσεις και ρωγμές για την κατανόηση του ιστορικού παραμόρφωσης των πετρωμάτων. Η δομική ανάλυση μπορεί να βοηθήσει στον εντοπισμό περιοχών όπου η ανοργανοποίηση μπορεί να έχει συγκεντρωθεί λόγω παραμόρφωσης.

Συνολικά, ένας συνδυασμός αυτών των τεχνικών χρησιμοποιείται συχνά στην εξερεύνηση και αξιολόγηση μεταμορφωτικών κοιτασμάτων.

Περιβαλλοντικά ζητήματα

Τα περιβαλλοντικά ζητήματα που σχετίζονται με τα μεταμορφωμένα κοιτάσματα είναι παρόμοια με αυτά άλλων τύπων κοιτασμάτων ορυκτών και μπορεί να περιλαμβάνουν μόλυνση εδάφους και νερού, καθώς και καταστροφή και κατακερματισμό των οικοτόπων. Η εξόρυξη και η επεξεργασία ορυκτών από μεταμορφωμένα κοιτάσματα μπορεί οδηγήσει για τη δημιουργία αποβλήτων υλικών, όπως τα απορρίμματα, που ενδέχεται να περιέχουν επικίνδυνες ουσίες που μπορούν να εκπλυθούν στο περιβάλλον εάν δεν διαχειρίζονται σωστά. Η χρήση βαρέων μηχανημάτων στις εργασίες εξόρυξης μπορεί επίσης να οδηγήσει σε ηχορύπανση και εκπομπές σκόνης, που μπορεί να επηρεάσουν αρνητικά την υγεία των εργαζομένων και των κοντινών κοινοτήτων.

Επιπλέον, η εξερεύνηση και η ανάπτυξη μεταμορφωμένων κοιτασμάτων μπορεί να διαταράξει τα τοπικά οικοσυστήματα και ενδιαιτήματα. Για παράδειγμα, η αποψίλωση των δασών και άλλες αλλαγές στη χρήση γης που σχετίζονται με την εξόρυξη και την εξερεύνηση μπορεί να οδηγήσουν σε απώλεια ενδιαιτημάτων για γηγενή φυτά και ζώα. Αυτό μπορεί να έχει κυματιστικές επιπτώσεις σε όλο τον τροφικό ιστό, οδηγώντας δυνητικά σε μείωση της βιοποικιλότητας και της υγείας των οικοσυστημάτων. Για τον μετριασμό αυτών των επιπτώσεων, οι εταιρείες εξόρυξης μπορεί να υποχρεωθούν να πραγματοποιήσουν εκτιμήσεις περιβαλλοντικών επιπτώσεων και να αναπτύξουν σχέδια για τον μετριασμό και τη διαχείριση πιθανών περιβαλλοντικών κινδύνων που σχετίζονται με τις δραστηριότητές τους.

αναφορές

1. Guilbert, JM, & Park, Jr, CF (2007). Η γεωλογία των κοιτασμάτων μεταλλεύματος. Waveland Press.
2. Evans, ΑΜ (1993). Γεωλογία μεταλλεύματος και βιομηχανικά ορυκτά: μια εισαγωγή. Wiley-Blackwell.
3. Lowell, JD, & Guilbert, JM (1970). Πλευρική και κατακόρυφη αλλοίωση-μεταλλοποίηση σε κοιτάσματα πορφυρίτη. Economic Geology, 65(4), 373-408.
4. Singer, DA, Berger, VI, & Moring, BC (2005). Πορφυρίτης λίθος χαλκός κοιτάσματα του κόσμου: βάση δεδομένων και μοντέλα ποιότητας και χωρητικότητας, 2004. Έκθεση Open-File της Γεωλογικής Ινστιτούτου των ΗΠΑ, 05-1060.
5. Kesler, SE, & Wilkinson, BH (2019). Κοιτάσματα ορυκτών που φιλοξενούνται σε ιζήματα: Επισκόπηση. Ore Geology Reviews, 104, 260-279.
6. Hedenquist, JW, Arribas Jr, A., & González-Urien, E. (2000). Εξερεύνηση για επιθερμικό χρυσοι καταθέσεις. Reviews in Economic Geology, 13, 245-277.
7. Hofstra, AH (2014). Κιμπερλίτης και διαμάντι γεωλογία της περιοχής Lundazi, Ζάμπια. Ore Geology Reviews, 57, 215-245.
8. Simmons, SF (2005). Κοιτάσματα χρυσού τύπου Carlin στη Νεβάδα: κρίσιμα γεωλογικά χαρακτηριστικά και βιώσιμα μοντέλα. Economic Geology, 100(8), 1233-1262.