Τα υδροθερμικά ρευστά που φέρουν μεταλλεύματα είναι υγρά που εμπλουτίζονται ορυκτά και μέταλλα, και παίζουν σημαντικό ρόλο στο σχηματισμό πολλών τύπων αποθέματα ορυκτών. Αυτά τα υγρά είναι συνήθως καυτά και πλούσια σε μέταλλα και συχνά συνδέονται με πυριγενή δραστηριότητα, όπως ηφαιστεισμό ή εισβολές. Τα υγρά μπορούν να προέρχονται από ποικίλες πηγές, συμπεριλαμβανομένων μαγματικών υγρών, μεταμορφικών ρευστών ή μετεωρικών υγρών.
Όταν αυτά τα υγρά περνούν βράχους, μπορούν να προκαλέσουν αλλαγές στα πετρώματα, όπως η εισαγωγή νέων ορυκτών, μεταβολή των υπαρχόντων ορυκτών, και τη δημιουργία νέων δομών, όπως φλέβες ή βρακίδες. Καθώς τα υγρά κινούνται μέσα στο βράχο, μπορούν να εναποθέσουν ορυκτά και μέταλλα στην πορεία, με αποτέλεσμα το σχηματισμό κοιτάσματα μεταλλεύματος.
Ο ακριβής μηχανισμός με τον οποίο αυτά τα υγρά μεταφέρουν και εναποθέτουν ορυκτά είναι πολύπλοκος και δεν είναι πλήρως κατανοητός. Ωστόσο, πιστεύεται ότι τα υγρά μπορούν να διαλύσουν ορυκτά από τα γύρω πετρώματα και στη συνέχεια να τα μεταφέρουν μέσω θραυσμάτων και διαστημάτων πόρων στο βράχο. Καθώς τα υγρά ψύχονται, τα μέταλλα μπορούν να καθιζάνουν έξω από το υγρό και να σχηματιστούν καταθέσεις.
Η σύνθεση των υδροθερμικών ρευστών μπορεί να ποικίλλει ευρέως ανάλογα με την πηγή τους και μπορεί να περιέχει μια ποικιλία στοιχείων, όπως χρυσοι, αργυροι, χαλκός, οδηγήσει, ψευδάργυρος, να ουράνιο, μεταξύ άλλων. Η παρουσία αυτών των μετάλλων μπορεί να κάνει τα κοιτάσματα οικονομικά πολύτιμα και σημαντικές πηγές ορυκτών και μετάλλων για ανθρώπινη χρήση.
Περιεχόμενα
Τι είναι το υγρό;
Στη γεωλογία, ένα ρευστό είναι μια ουσία που μπορεί να ρέει και να πάρει το σχήμα του δοχείου της. Τα υγρά είναι ουσίες που δεν έχουν σταθερό σχήμα και μπορούν να είναι είτε υγρές είτε αέριες. Αποτελούν βασικό συστατικό πολλών γεωλογικών διεργασιών, όπως η κυκλοφορία του μανδύα της Γης, ο σχηματισμός κοιτασμάτων ορυκτών και η κίνηση των υπόγειων υδάτων στο υπέδαφος. Τα υγρά παίζουν σημαντικό ρόλο στη μεταφορά θερμότητας, μάζας και ενέργειας και εμπλέκονται σε ένα ευρύ φάσμα γεωλογικά φαινόμενα, συμπεριλαμβανομένων των υδροθερμικών συστημάτων, του ηφαιστείου και της τεκτονικής παραμόρφωσης.
Υδροθερμικό υγρό
Τα υδροθερμικά υγρά είναι ρευστά που υπάρχουν σε υψηλές θερμοκρασίες και πιέσεις βαθιά μέσα στο φλοιό της Γης. Συνήθως είναι υδατικά διαλύματα που περιέχουν διάφορες διαλυμένες ουσίες, συμπεριλαμβανομένων ορυκτών και αερίων, και μπορεί να είναι πλούσια σε μέταλλα και άλλα στοιχεία. Τα υδροθερμικά υγρά μπορούν να δημιουργηθούν από μια ποικιλία γεωλογικών διεργασιών, συμπεριλαμβανομένης της μαγματικής δραστηριότητας, της θέρμανσης των υπόγειων υδάτων από θερμούς βράχους και της κυκλοφορίας του θαλασσινού νερού μέσω του ωκεάνιου φλοιού. Όταν αυτά τα υγρά έρχονται σε επαφή με ψυχρότερα πετρώματα ή απελευθερώνονται στην επιφάνεια, μπορούν να προκαλέσουν το σχηματισμό διαφόρων τύπων κοιτασμάτων ορυκτών, συμπεριλαμβανομένων των κοιτασμάτων χρυσού, αργύρου, χαλκού και μολύβδου-ψευδάργυρου, μεταξύ άλλων. Η μελέτη των υδροθερμικών ρευστών και ο ρόλος τους στο σχηματισμό κοιτασμάτων ορυκτών αποτελεί σημαντικό μέρος της οικονομικής γεωλογίας.
Αλλοίωση και έκπλυση
Η αλλοίωση και η έκπλυση είναι σημαντικές γεωλογικές διεργασίες που μπορούν να οδηγήσουν στο σχηματισμό κοιτασμάτων ορυκτών.
Η αλλοίωση αναφέρεται στις αλλαγές που συμβαίνουν στα πετρώματα λόγω της δράσης των υδροθερμικών ρευστών. Τα υδροθερμικά υγρά, τα οποία είναι υπέρθερμα, πλούσια σε μεταλλικά διαλύματα νερού, μπορούν να αλλάξουν τη χημική και ορυκτολογική σύνθεση των πετρωμάτων. Η αλλοίωση μπορεί να συμβεί μέσω μιας ποικιλίας διεργασιών, όπως η ενυδάτωση, η οξείδωση, η σουλφίωση και η πυριτίωση.
Η έκπλυση, από την άλλη πλευρά, είναι η διαδικασία διάλυσης ορυκτών και άλλων υλικών από πετρώματα και εδάφη μέσω της δράσης του νερού. Αυτό μπορεί να συμβεί όταν τα υπόγεια ύδατα ή άλλα υγρά διεισδύουν μέσα από πετρώματα και εδάφη, διαλύοντας ορυκτά και παρασύροντάς τα μακριά. Η έκπλυση μπορεί να είναι μια σημαντική διαδικασία για το σχηματισμό ορισμένων τύπων κοιτασμάτων ορυκτών, όπως κοιτάσματα οξειδίου χαλκού και κοιτάσματα χρυσού.
Η αλλοίωση και η έκπλυση μπορούν να συμβούν μαζί και μπορεί να είναι σημαντικές διεργασίες για το σχηματισμό πολλών τύπων κοιτασμάτων ορυκτών, ιδιαίτερα εκείνων που σχηματίζονται από υδροθερμικά ρευστά. Για παράδειγμα, η αλλοίωση μπορεί να οδηγήσει στο σχηματισμό οικονομικών ορυκτών μέσω της καθίζησης μετάλλων στο αλλοιωμένο πέτρωμα, ενώ η έκπλυση μπορεί να συγκεντρώσει μέταλλα και άλλα ορυκτά σε ορισμένες περιοχές, οδηγώντας στο σχηματισμό κοιτασμάτων μεταλλεύματος.
Κατακρήμνιση
Στη γεωλογία, η κατακρήμνιση αναφέρεται στον σχηματισμό και την εναπόθεση ορυκτών από ένα διάλυμα. Η βροχόπτωση είναι μια σημαντική διαδικασία για το σχηματισμό κοιτασμάτων ορυκτών. Όταν τα υγρά που μεταφέρουν διαλυμένα ορυκτά αναγκάζονται να αλλάξουν τις συνθήκες τους, όπως θερμοκρασία, πίεση ή χημική σύσταση, μπορεί να γίνουν υπερκορεσμένα και να μην μπορούν πλέον να συγκρατήσουν τα ορυκτά σε διάλυμα. Η περίσσεια ορυκτών στη συνέχεια καθιζάνει από το ρευστό και σχηματίζει νέους κόκκους ορυκτών ή κρυστάλλους.
Η διαδικασία κατακρήμνισης μπορεί να συμβεί σε μια ποικιλία ρυθμίσεων, συμπεριλαμβανομένων των φλεβών, των διάσπαρτων αποθέσεων και των βρακών. Η κατακρήμνιση μπορεί επίσης να συμβεί ως αποτέλεσμα υδροθερμικής αλλοίωσης, κατά την οποία τα ορυκτά μεταβάλλονται από υγρά που κυκλοφορούν μέσω των πετρωμάτων. Η διαδικασία αλλοίωσης μπορεί να προκαλέσει τη διάλυση των ορυκτών, να γίνουν ασταθή και να αναμορφωθούν σε νέες διαμορφώσεις.
Εκτός από τα κοιτάσματα ορυκτών, η βροχόπτωση μπορεί επίσης να εμφανιστεί σε φυσικά περιβάλλοντα όπως θερμές πηγές, θερμοπίδακες, και μεταλλοποιημένα σπήλαια.
Τύποι νερού
Υπάρχουν διάφοροι τύποι νερού που μπορούν να συσχετιστούν με κοιτάσματα ορυκτών, ανάλογα με το γεωλογικό περιβάλλον. Μερικοί από τους κοινούς τύπους νερού που μπορούν να συναντηθούν στην εξερεύνηση και την εξόρυξη ορυκτών περιλαμβάνουν:
- Μετέωρο νερό: Πρόκειται για νερό που προέρχεται από την κατακρήμνιση και διεισδύει στο έδαφος, φτάνοντας τελικά στον υδροφόρο ορίζοντα.
- Υπόγεια νερά: Αυτό είναι το νερό που βρίσκεται κάτω από τον υδροφόρο ορίζοντα και μπορεί να βρεθεί μέσα υδροφορείς ή άλλες υπόγειες δεξαμενές.
- Επιφανειακά νερά: Αυτό είναι το νερό που εμφανίζεται στην επιφάνεια του εδάφους, όπως σε ποτάμια, λίμνες και ωκεανούς.
- Υδροθερμικό νερό: Πρόκειται για ζεστό νερό που προέρχεται από βαθιά μέσα στον φλοιό της Γης, που συχνά συνδέεται με μαγματικά και υδροθερμικά κοιτάσματα ορυκτών.
- Connate νερό: Αυτό είναι το νερό που είναι παγιδευμένο μέσα ιζηματογενή πετρώματα κατά τον σχηματισμό τους και μπορεί να συναντηθούν κατά την εξόρυξη.
- Θαλασσινό νερό: Αυτό είναι το νερό που βρίσκεται στους ωκεανούς και τις θάλασσες και μπορεί να σχετίζεται με ορισμένους τύπους κοιτασμάτων ορυκτών που σχηματίζονται σε θαλάσσια περιβάλλοντα, όπως κοιτάσματα εξατμιστών.
Ο τύπος του νερού που σχετίζεται με ένα κοίτασμα ορυκτών μπορεί να έχει σημαντικές επιπτώσεις για την εξερεύνηση και την εξόρυξή του, καθώς και για περιβαλλοντικούς λόγους.
Διαδικασία βρασμού
Η διαδικασία βρασμού είναι ένας μηχανισμός που μπορεί να οδηγήσει στο σχηματισμό κοιτασμάτων ορυκτών σε υδροθερμικά συστήματα. Όταν η θερμοκρασία και η πίεση του υδροθερμικού ρευστού πέσει σε ένα ορισμένο σημείο, το υγρό μπορεί να υποστεί βρασμό, με αποτέλεσμα να σχηματιστούν φυσαλίδες ατμού. Καθώς ο ατμός ανεβαίνει μέσα από το εναπομείναν υδροθερμικό ρευστό, μπορεί να μεταφέρει μαζί του διαλυμένα ορυκτά συστατικά, τα οποία στη συνέχεια μπορούν να καταβυθιστούν εκτός διαλύματος καθώς το υγρό ψύχεται και η πίεση μειώνεται περαιτέρω. Αυτό μπορεί να οδηγήσει στο σχηματισμό ορυκτών φλεβών, καθώς και σε διάφορους τύπους κοιτασμάτων ορυκτών, συμπεριλαμβανομένων των κοιτασμάτων χρυσού και αργύρου, καθώς και σε ορισμένα κοιτάσματα βασικών μετάλλων.
Εκτός από την κατακρήμνιση ορυκτών από υδροθερμικά ρευστά λόγω βρασμού, άλλες διεργασίες μπορούν επίσης να συμβάλουν στο σχηματισμό κοιτασμάτων ορυκτών, συμπεριλαμβανομένης της ψύξης, της ανάμειξης και των αντιδράσεων με πετρώματα και άλλα υλικά. Οι συγκεκριμένες διεργασίες και συνθήκες που οδηγούν στο σχηματισμό διαφορετικών τύπων κοιτασμάτων ορυκτών μπορεί να ποικίλλουν ευρέως ανάλογα με μια σειρά παραγόντων, συμπεριλαμβανομένου του τύπου του ορυκτού, των πετρωμάτων ξενιστή και των ειδικών γεωχημικών και γεωλογικών συνθηκών που υπάρχουν στο σύστημα.
