Ηφαιστειακά μαζικά θειούχα κοιτάσματα (VMS).

Ηφαιστειογενής ογκώδης σουλφίδιο (VMS) καταθέσεις είναι ένας τύπος κοιτάσματος ορυκτών που σχηματίζεται πάνω ή κάτω από τον πυθμένα της θάλασσας ως αποτέλεσμα ηφαιστειακής και υδροθερμικής δραστηριότητας. Συνήθως αποτελούνται από θειούχο μέταλλο ορυκτά όπως χαλκός, ψευδάργυρος, οδηγήσει, χρυσοι, να αργυροικαι μπορεί επίσης να περιέχει σημαντικές ποσότητες σίδερο, θείοκαι άλλα στοιχεία. Οι αποθέσεις VMS είναι συνήθως μικρού έως μεσαίου μεγέθους και εμφανίζονται σε συστάδες ή ζώνες, συχνά σε συνδυασμό με υποθαλάσσια ηφαιστειακά βράχους και υδροθερμικούς αεραγωγούς.

Τα κοιτάσματα VMS είναι σημαντικές πηγές βασικών και πολύτιμων μετάλλων και εξορύσσονται εδώ και χιλιάδες χρόνια. Βρίσκονται τόσο σε σύγχρονες όσο και σε αρχαίες θαλάσσιες περιοχές και συνήθως συνδέονται με μεσόγειες κορυφογραμμές, νησιωτικά τόξα και λεκάνες με οπίσθιο τόξο. Μερικά από τα πιο σημαντικά κοιτάσματα VMS βρίσκονται στον Καναδά, την Αυστραλία, τη Σκανδιναβία και την Ιβηρική Χερσόνησο.

Γεωλογική ρύθμιση

Οι ηφαιστειογενείς μαζικές αποθέσεις σουλφιδίου (VMS) σχηματίζονται σε συνδυασμό με την υποθαλάσσια ηφαιστειακή δραστηριότητα, που συνήθως βρίσκονται κατά μήκος των περιθωρίων τεκτονικών πλακών σε περιοχές ηφαιστειακής ή/και σεισμικής δραστηριότητας. Οι αποθέσεις συνδέονται συνήθως με αρχαία νησιωτικά τόξα ή λεκάνες με οπίσθιο τόξο, όπου ο πυθμένας της θάλασσας έχει τροποποιηθεί από ηφαιστεισμό που σχετίζεται με την καταβύθιση.

Οι καταθέσεις VMS γενικά φιλοξενούνται από ηφαιστειακά και ιζηματογενή πετρώματα, συμπεριλαμβανομένων των βασαλτικών έως ανδεσιτικών ηφαιστειακών πετρωμάτων, των ρυολιθικών ηφαιστειακών πετρωμάτων και των θαλάσσιων ιζηματογενών πετρωμάτων. Βρίσκονται συνήθως σε ζώνες Greenstone, οι οποίες είναι γεωλογικά εδάφη που περιέχουν μια ποικιλία ηφαιστειακών και ιζηματογενών πετρωμάτων και συνδέονται με αρχαία ηφαιστειακά τόξα.

Το γεωλογικό περιβάλλον των κοιτασμάτων VMS χαρακτηρίζεται από την παρουσία υδροθερμικών αεραγωγών ή «μαύρων καπνιστών» στον πυθμένα της θάλασσας, που απελευθερώνουν ζεστά, πλούσια σε μέταλλα υγρά στον ωκεανό. Αυτά τα υγρά αντιδρούν με το θαλασσινό νερό και με τα γύρω πετρώματα, εναποθέτοντας ορυκτά μέσα και γύρω από τους αεραγωγούς. Οι αποθέσεις μπορεί να εμφανίζονται σε συστάδες ή «πεδία» κατά μήκος υποθαλάσσιων ηφαιστειακών αλυσίδων και μπορεί να σχετίζονται με άλλους τύπους αποθέματα ορυκτών, όπως ογκώδη σουλφίδια στον πυθμένα της θάλασσας (SMS) και υποθαλάσσιες εκπνευστικές αποθέσεις.

Ιστορική σημασία

Τα κοιτάσματα VMS ήταν μια σημαντική πηγή βασικών και πολύτιμων μετάλλων σε όλη την ιστορία. Εξορύσσονταν από την αρχαιότητα, ιδιαίτερα για χαλκό και ασήμι, και αποτελούσαν σημαντική πηγή χαλκού κατά την Εποχή του Χαλκού. Το ορυχείο Rio Tinto στην Ισπανία, για παράδειγμα, χρησιμοποιείται για περισσότερα από 5,000 χρόνια, με τις εργασίες εξόρυξης που χρονολογούνται από τον 3ο αιώνα π.Χ.

Στη σύγχρονη εποχή, τα κοιτάσματα VMS αποτελούσαν κύριο στόχο της εξερεύνησης ορυκτών κατά τον 20ό αιώνα, ιδιαίτερα τις δεκαετίες του 1960 και του 1970. Πολλά από τα μεγαλύτερα κοιτάσματα VMS στον κόσμο ανακαλύφθηκαν κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου και συνεχίζουν να αποτελούν σημαντικές πηγές βασικών και πολύτιμων μετάλλων σήμερα.

Τύποι καταθέσεων VMS

Υπάρχουν διάφοροι τύποι κοιτασμάτων VMS (ηφαιστειογενή μαζικά σουλφίδια), τα οποία ταξινομούνται με βάση τη γεωλογική τους θέση και ορυκτολογία. Εδώ είναι μερικοί από τους κοινούς τύπους:

1. Διτροπικά κοιτάσματα VMS: Αυτές οι αποθέσεις σχηματίζονται σε ηφαιστειακά περιβάλλοντα που χαρακτηρίζονται από την παρουσία τόσο μαφικών όσο και φελσικών πετρωμάτων. Τα μαφικά πετρώματα είναι συνήθως βασαλτικά και τα φελσιτικά είναι συνήθως ρυολιθικά ή δακιτικά.
2. Felsic VMS Deposits: Αυτά τα κοιτάσματα σχηματίζονται σε ηφαιστειακά περιβάλλοντα που κυριαρχούνται από πετρώματα φελσίου, όπως π.χ. ρεολίτης και dacite.
3. Mafic VMS Deposits: Αυτές οι αποθέσεις σχηματίζονται σε ηφαιστειακά περιβάλλοντα που κυριαρχούνται από μαφικά πετρώματα, όπως π.χ. βασάλτης.
4. ιζηματογενές εκπνευστικό (SEDEX) Καταθέσεις VMS: Αυτές οι αποθέσεις σχηματίζονται σε ιζηματογενείς λεκάνες και σχετίζονται με την απόρριψη υδροθερμικά υγρά μέσα από ιζηματογενή πετρώματα.
5. Κοιτάσματα VMS Τύπου Κύπρου: Αυτά τα κοιτάσματα ονομάζονται από τα ογκώδη κοιτάσματα θειούχου στην Κύπρο, τα οποία σχηματίζονται σε υποθαλάσσια ηφαιστειακά περιβάλλοντα και σχετίζονται με οφιόλιθους (τμήματα ωκεάνιου φλοιού).
6. Καταθέσεις VMS Τύπου Kuroko: Αυτά τα κοιτάσματα ονομάζονται από τα τεράστια κοιτάσματα θειούχου στο ορυχείο Kuroko της Ιαπωνίας, τα οποία σχηματίζονται σε υποθαλάσσια ηφαιστειακά περιβάλλοντα και χαρακτηρίζονται από την υψηλή περιεκτικότητά τους σε ψευδάργυρο, μόλυβδο και χαλκό.
7. Καταθέσεις τύπου Algoma VMS: Αυτά τα κοιτάσματα ονομάζονται από τα τεράστια κοιτάσματα θειούχου στην περιοχή Algoma του Καναδά, τα οποία σχηματίζονται σε υποθαλάσσια ηφαιστειακά περιβάλλοντα και χαρακτηρίζονται από την υψηλή περιεκτικότητά τους σε χαλκό.

Κάθε τύπος κοιτάσματος VMS έχει τα δικά του μοναδικά χαρακτηριστικά όσον αφορά τη γεωλογική ρύθμιση, την ορυκτολογία και την οικονομική σημασία.

Διαδικασίες Σχηματισμού και Ορυκτολογία

Τα ηφαιστειακά μαζικά σουλφίδια (VMS) σχηματίζονται από υδροθερμικά ρευστά που προέρχονται από ηφαιστειακή δραστηριότητα. Τα υγρά είναι πλούσια σε θείο και μέταλλα και συχνά αποβάλλονται από ηφαιστειακές οπές στον πυθμένα της θάλασσας. Όταν τα καυτά υγρά συναντούν κρύο θαλασσινό νερό, ψύχονται γρήγορα, προκαλώντας την κατακρήμνιση των μετάλλων και του θείου και τη δημιουργία κοιτασμάτων ορυκτών.

Η ορυκτολογία των κοιτασμάτων VMS είναι πολύπλοκη, με πολλά διαφορετικά ορυκτά παρόντα. Οι αποθέσεις αποτελούνται συνήθως από στρώματα θειούχων μετάλλων, όπως π.χ χαλκοπυρίτης, σφαλερίτη, να γαληνίτης, αναμεμειγμένα με ορυκτά γάγγας όπως π.χ σιδηροπυρίτης, χαλαζίας, να αστριός. Τα κοιτάσματα μπορεί επίσης να περιέχουν σημαντικές ποσότητες χρυσού και αργύρου, καθώς και μικρές ποσότητες άλλων μετάλλων όπως π.χ. κοβάλτιο, νικέλιο, να κασσίτερος. Η ορυκτολογία των κοιτασμάτων VMS μπορεί να ποικίλλει ανάλογα με το συγκεκριμένο γεωλογικό περιβάλλον στο οποίο σχηματίζονται.

Οικονομική Σημασία και Χρήσεις

Τα κοιτάσματα VMS είναι σημαντικές πηγές βασικών μετάλλων όπως ο χαλκός, ο μόλυβδος και ο ψευδάργυρος, καθώς και πολύτιμων μετάλλων όπως ο χρυσός και το ασήμι. Αποτελούν επίσης πηγή άλλων κρίσιμων μετάλλων όπως το κοβάλτιο και το τελλούριο, τα οποία χρησιμοποιούνται σε διάφορες βιομηχανίες, συμπεριλαμβανομένων των ηλεκτρονικών, των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και της αεροδιαστημικής.

Οι καταθέσεις VMS μπορεί να είναι ιδιαίτερα κερδοφόρες για τις εταιρείες εξόρυξης λόγω της υψηλής περιεκτικότητάς τους σε μέταλλα και του σχετικά χαμηλού κόστους εξόρυξης σε σύγκριση με άλλους τύπους κοιτασμάτων. Ωστόσο, η οικονομική βιωσιμότητα ενός κοιτάσματος VMS εξαρτάται από διάφορους παράγοντες, συμπεριλαμβανομένου του βαθμού και της χωρητικότητας του κοιτάσματος, της προσβασιμότητας και της υποδομής του χώρου και των συνθηκών που επικρατούν στην αγορά για τα μέταλλα που παράγονται.

Εκτός από την οικονομική τους σημασία, τα κοιτάσματα VMS είναι επίσης πολύτιμα για την επιστημονική έρευνα, καθώς παρέχουν σημαντικές ενδείξεις για τις γεωλογικές διεργασίες που τα σχημάτισαν και την εξέλιξη του φλοιού της Γης.

Περιβαλλοντικά ζητήματα

Η εξόρυξη κοιτασμάτων VMS μπορεί να έχει περιβαλλοντικές επιπτώσεις, όπως συμβαίνει με οποιαδήποτε εξορυκτική δραστηριότητα. Τα κοιτάσματα VMS βρίσκονται συχνά σε περιοχές φυσικής ομορφιάς και οικολογικής ευαισθησίας, γεγονός που μπορεί να επιδεινώσει τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις της εξόρυξης.

Η διαδικασία εξόρυξης μπορεί να περιλαμβάνει την απομάκρυνση μεγάλων ποσοτήτων εδάφους και πετρωμάτων, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε διάβρωση του εδάφους, αλλοιωμένα πρότυπα αποστράγγισης και αλλαγές στην ποιότητα του νερού. Επιπλέον, τα απόβλητα από την εξόρυξη μπορεί να περιέχουν τοξικές χημικές ουσίες, οι οποίες μπορούν να μολύνουν τα εδάφη και τις υδάτινες οδούς.

Για τον μετριασμό αυτών των περιβαλλοντικών επιπτώσεων, οι εταιρείες εξόρυξης πρέπει να ακολουθούν τους περιβαλλοντικούς κανονισμούς και τις βέλτιστες πρακτικές, όπως η ελαχιστοποίηση της ποσότητας των παραγόμενων αποβλήτων και η κατάλληλη επεξεργασία τυχόν αποβλήτων που παράγονται. Επιπλέον, ορισμένες εταιρείες εξόρυξης εργάζονται για την αποκατάσταση της γης μετά την παύση των εξορυκτικών δραστηριοτήτων, όπως η αναφύτευση βλάστησης ή η αποκατάσταση ενδιαιτημάτων για την άγρια ​​ζωή.

Παραδείγματα αξιοσημείωτων καταθέσεων VMS

Μερικές αξιοσημείωτες καταθέσεις VMS σε όλο τον κόσμο περιλαμβάνουν:

1. Kidd Creek Mine, Καναδάς: Πρόκειται για ένα από τα μεγαλύτερα και υψηλότερης ποιότητας κοιτάσματα VMS στον κόσμο, που βρίσκεται στην περιοχή Timmins του Οντάριο. Το κοίτασμα ανακαλύφθηκε το 1963 και παράγεται από το 1966.
2. Ορυχείο Myra Falls, Καναδάς: Βρίσκεται στο νησί Βανκούβερ στη Βρετανική Κολομβία, αυτό το κοίτασμα VMS είναι μια σημαντική πηγή ψευδαργύρου, χαλκού, χρυσού και αργύρου.
3. Ορυχείο Laisvall, Σουηδία: Αυτό το κοίτασμα VMS βρίσκεται στο βόρειο τμήμα της Σουηδίας και παράγεται από τις αρχές της δεκαετίας του 1950. Είναι μια σημαντική πηγή ψευδαργύρου, μολύβδου και χαλκού.
4. Ορυχείο ψευδαργύρου Skorpion, Ναμίμπια: Αυτό είναι ένα από τα μεγαλύτερα γνωστά κοιτάσματα VMS στον κόσμο και βρίσκεται στη νότια Ναμίμπια. Είναι μια σημαντική πηγή ψευδαργύρου και παράγει επίσης λίγο μόλυβδο και ασήμι.
5. Hellyer Mine, Αυστραλία: Αυτό το κοίτασμα VMS βρίσκεται στην Τασμανία και παράγεται από τη δεκαετία του 1980. Είναι μια σημαντική πηγή ψευδαργύρου, μολύβδου και αργύρου.
6. Ορυχείο Neves-Corvo, Πορτογαλία: Αυτό το κοίτασμα VMS βρίσκεται στη νότια Πορτογαλία και είναι μια σημαντική πηγή χαλκού, ψευδαργύρου και μολύβδου.
7. Ορυχείο Boliden, Σουηδία: Αυτό το κοίτασμα VMS βρίσκεται στη βόρεια Σουηδία και παράγεται από τις αρχές της δεκαετίας του 1920. Είναι μια σημαντική πηγή χαλκού, ψευδαργύρου, μολύβδου, χρυσού και αργύρου.
8. Ορυχείο Kuroko, Ιαπωνία: Αυτό το κοίτασμα VMS βρίσκεται στη βόρεια Ιαπωνία και ήταν ένα από τα πιο σημαντικά ορυχεία της χώρας μέχρι το κλείσιμό του το 1981. Ήταν μια σημαντική πηγή χαλκού, μολύβδου, ψευδαργύρου και αργύρου.
9. Golden Grove Mine, Αυστραλία: Αυτό το κοίτασμα VMS βρίσκεται στη Δυτική Αυστραλία και παράγεται από τις αρχές της δεκαετίας του 1990. Είναι μια σημαντική πηγή χαλκού, μολύβδου, ψευδαργύρου, χρυσού και αργύρου.
10. Ορυχείο Navan, Ιρλανδία: Αυτό το κοίτασμα VMS βρίσκεται στην κομητεία Meath της Ιρλανδίας και παράγεται από τα τέλη της δεκαετίας του 1970 έως το 2006. Ήταν μια σημαντική πηγή ψευδαργύρου, μολύβδου και χαλκού.

Περίληψη των βασικών σημείων

Τα κοιτάσματα VMS (ηφαιστειογενή μαζικά σουλφίδια) είναι ένας τύπος κοιτασμάτων ορυκτών που σχηματίζονται στον πυθμένα της θάλασσας σε υποθαλάσσια περιβάλλοντα. Βασικά σημεία σχετικά με τις καταθέσεις VMS περιλαμβάνουν:

• Οι αποθέσεις VMS σχηματίζονται μέσω της αλληλεπίδρασης του θαλασσινού νερού και των καυτών, πλούσιων σε μέταλλα υγρών που αποβάλλονται από τον πυθμένα της θάλασσας.
• Τα κοιτάσματα VMS συνήθως αποτελούνται από θειούχα ορυκτά που περιέχουν χαλκό, ψευδάργυρο, μόλυβδο και άλλα πολύτιμα μέταλλα.
• Οι καταθέσεις VMS μπορεί να είναι οικονομικά σημαντικές και έχουν εξορυχθεί σε όλο τον κόσμο για την περιεκτικότητά τους σε μέταλλα.
• Παραδείγματα αξιοσημείωτων καταθέσεων VMS περιλαμβάνουν το κοίτασμα Kidd Creek στον Καναδά, το Iberian Pyrite Belt στην Ισπανία και την Πορτογαλία και το κοίτασμα Kuroko στην Ιαπωνία.
• Τα περιβαλλοντικά ζητήματα που σχετίζονται με την εξόρυξη VMS μπορεί να περιλαμβάνουν την αποστράγγιση του ορυχείου με οξύ και την απελευθέρωση βαρέων μετάλλων στο περιβάλλον.

Συνολικά, τα κοιτάσματα VMS είναι ένας σημαντικός τύπος κοιτασμάτων ορυκτών που έχουν διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στην ανθρώπινη ιστορία και συνεχίζουν να αποτελούν στόχο εξερεύνησης και εξόρυξης ορυκτών σήμερα.