Υδροθερμικά ορυκτά μεταλλεύματος

Υδροθερμικοί μεταλλεύματα ορυκτών σχηματίζονται μέσω της διαδικασίας υδροθερμικής ανοργανοποίησης, η οποία περιλαμβάνει την εναπόθεση του ορυκτά από καυτά, πλούσια σε μέταλλα υγρά που κυκλοφορούν μέσα στο φλοιό της Γης. Αυτά τα υγρά συνήθως προέρχονται από μαγματικές ή μεταμορφωτικές διεργασίες και μεταναστεύουν μέσω καταγμάτων, σφάλματακαι άλλους διαπερατούς βραχώδεις σχηματισμούς. Όπως το υδροθερμικά υγρά δροσερό και αλληλεπιδρούν με το περιβάλλον βράχους, μπορούν να κατακρημνίσουν και να εναποθέσουν πολύτιμα ορυκτά, σχηματίζοντας υδροθερμικά κοιτάσματα μεταλλεύματος. Ακολουθούν μερικά παραδείγματα υδροθερμικών ορυκτών:

1. Χαλαζίας (SiO2): Ο χαλαζίας είναι ένα κοινό υδροθερμικό ορυκτό και συχνά συνδέεται με διάφορους τύπους υδροθερμικού μεταλλεύματος καταθέσεις, όπως φλέβες χαλαζία σε χρυσοι και αργυροι καταθέσεις. Ο χαλαζίας μπορεί επίσης να βρεθεί σε υδροθερμικές φλέβες που σχετίζονται με κοιτάσματα βασικών μετάλλων όπως χαλκός, οδηγήσει, να ψευδάργυρος.
2. Σφαλερίτη (ZnS): Ο φαληρίτης είναι ένα κοινό υδροθερμικό ορυκτό και είναι το πρωτογενές μετάλλευμα του ψευδαργύρου. Συχνά βρίσκεται σε υδροθερμικές φλέβες που σχετίζονται με άλλα θειούχα ορυκτά όπως γαληνίτης (θειούχος μολύβδου) και χαλκοπυρίτης (χαλκός σίδερο σουλφίδιο) σε πολυμεταλλικά κοιτάσματα μεταλλευμάτων.
3. Γαληνίτης (PbS): Το Galena είναι ένα κοινό υδροθερμικό ορυκτό και είναι το πρωτογενές μετάλλευμα του μολύβδου. Συχνά βρίσκεται σε υδροθερμικές φλέβες που συνδέονται με άλλα θειούχα ορυκτά όπως ο φαληρίτης και ο χαλκοπυρίτης σε πολυμεταλλικά κοιτάσματα μεταλλευμάτων.
4. Χαλκοπυρίτης (CuFeS2): Ο χαλκοπυρίτης είναι ένα κοινό υδροθερμικό ορυκτό και είναι το πρωτογενές μετάλλευμα του χαλκού. Συχνά βρίσκεται σε υδροθερμικές φλέβες που σχετίζονται με άλλα θειούχα ορυκτά όπως ο φαληρίτης και ο γαλήνιος σε πολυμεταλλικά κοιτάσματα μεταλλευμάτων.
5. Φθορίτης (CaF2): Ο φθορίτης είναι ένα υδροθερμικό ορυκτό που συνδέεται συχνά με κοιτάσματα μολύβδου, ψευδαργύρου και του ίδιου του φθορίτη. Σχηματίζεται σε υδροθερμικές φλέβες και μπορεί να βρεθεί σε μεγάλη γκάμα χρωμάτων, όπως μοβ, πράσινο, κίτρινο και μπλε.
6. Κασιρίτης (SnO2): Ο κασιρίτης είναι υδροθερμικό ορυκτό και είναι το πρωτογενές μετάλλευμα του κασσίτερος. Συχνά βρίσκεται σε υδροθερμικές φλέβες που σχετίζονται με γρανιτικές εισβολές και μπορεί επίσης να βρεθεί σε προσχώσεις.
7. Αιματίτης (Fe2O3): Ο αιματίτης είναι υδροθερμικό ορυκτό και αποτελεί σημαντική πηγή σιδήρου. Μπορεί να βρεθεί σε υδροθερμικές φλέβες που σχετίζονται με ιζήματα πλούσια σε σίδηρο, όπως π.χ σιδερένιοι σχηματισμοί και κοιτάσματα οξειδίου σιδήρου-χαλκού-χρυσού.
8. Σιδηροπυρίτης (FeS2): Ο πυρίτης, επίσης γνωστός ως «χρυσός του ανόητου», είναι ένα κοινό υδροθερμικό ορυκτό και συχνά συνδέεται με κοιτάσματα χρυσού, χαλκού και άλλων βασικών μετάλλων. Μπορεί να βρεθεί σε υδροθερμικές φλέβες και είναι γνωστό για το χαρακτηριστικό χρυσοκίτρινο χρώμα και τη μεταλλική λάμψη του.
9. Scheelite (CaWO4): Ο Σελίτης είναι ένα υδροθερμικό ορυκτό και είναι το πρωτογενές μετάλλευμα του βολφράμιο. Εντοπίζεται συχνά σε υδροθερμικές φλέβες που σχετίζονται με γρανιτικές εισβολές και είναι γνωστό για το χαρακτηριστικό πορτοκαλοκίτρινο χρώμα και το υψηλό ειδικό βάρος.
10. Βορνίτης (Cu5FeS4): Ο βορνίτης είναι ένα υδροθερμικό ορυκτό και αποτελεί σημαντική πηγή χαλκού. Βρίσκεται συχνά σε υδροθερμικές φλέβες που σχετίζονται με άλλα θειούχα ορυκτά όπως ο χαλκοπυρίτης και είναι γνωστό για τα ιριδίζοντα χρώματά του, που κυμαίνονται από μπλε έως μοβ έως χαλκό-κόκκινο.
11. Στιβνίτης (Sb2S3): Ο στιβνίτης είναι υδροθερμικό ορυκτό και είναι το πρωτογενές μετάλλευμα του αντιμόνιο. Βρίσκεται συχνά σε υδροθερμικές φλέβες που σχετίζονται με κοιτάσματα χρυσού και αργύρου και είναι γνωστό για τη χαρακτηριστική μεταλλική λάμψη και το ασημί-γκρι χρώμα του.
12. Realgar (As4S4): Το Realgar είναι ένα υδροθερμικό ορυκτό και είναι μια κοινή πηγή αρσενικό. Βρίσκεται συχνά σε υδροθερμικές φλέβες που σχετίζονται με κοιτάσματα χρυσού και αργύρου και είναι γνωστό για το έντονο κόκκινο-πορτοκαλί χρώμα του.
13. Βισμουθινίτης (Bi2S3): Ο βισμουθινίτης είναι ένα υδροθερμικό ορυκτό και είναι το πρωτογενές μετάλλευμα του βισμούθιο. Βρίσκεται συχνά σε υδροθερμικές φλέβες που σχετίζονται με εναποθέσεις κασσίτερου και βολφραμίου και είναι γνωστό για το χαρακτηριστικό ασημί-γκρι χρώμα και τη μεταλλική λάμψη του.

Αυτά είναι μόνο μερικά ακόμη παραδείγματα ορυκτών υδροθερμικού μεταλλεύματος και υπάρχουν πολλά άλλα ορυκτά που μπορούν να σχηματιστούν σε κοιτάσματα υδροθερμικού μεταλλεύματος ανάλογα με τις συγκεκριμένες γεωλογικές συνθήκες. Τα κοιτάσματα υδροθερμικού μεταλλεύματος είναι σημαντικές πηγές διαφόρων μετάλλων και ορυκτών και η μελέτη της υδροθερμικής ανοργανοποίησης είναι κρίσιμη για την κατανόηση του σχηματισμού και της οικονομικής σημασίας αυτών των κοιτασμάτων.

Σχηματισμός ορυκτών μεταλλευμάτων μέσω υδροθερμικών διεργασιών

Τα υδροθερμικά κοιτάσματα μεταλλεύματος σχηματίζονται μέσω της διαδικασίας υδροθερμικής ανοργανοποίησης, η οποία περιλαμβάνει την καθίζηση ορυκτών από καυτά, πλούσια σε ορυκτά ρευστά που κυκλοφορούν μέσα από ρωγμές και χώρους πόρων σε πετρώματα. Αυτά τα υγρά συνήθως θερμαίνονται με μια ποικιλία γεωλογικών διεργασιών, όπως η εισβολή μάγματος, η μεταμόρφωση ή η κυκλοφορία των υπόγειων υδάτων σε επαφή με θερμούς βράχους.

Ο σχηματισμός ορυκτών μεταλλευμάτων μέσω υδροθερμικών διεργασιών συνήθως περιλαμβάνει τα ακόλουθα στάδια:

1. Παραγωγή υδροθερμικού υγρού: Τα υδροθερμικά ρευστά παράγονται συνήθως από έναν συνδυασμό διεργασιών όπως η μαγματική δραστηριότητα, ο μεταμορφισμός και η κυκλοφορία των υπόγειων υδάτων. Αυτά τα υγρά συχνά εμπλουτίζονται με διάφορα διαλυμένα ορυκτά και μέταλλα λόγω της αλληλεπίδρασής τους με πετρώματα και ορυκτά καθώς κυκλοφορούν μέσα από τον φλοιό της Γης.
2. Μετανάστευση υγρών: Τα υδροθερμικά ρευστά μεταναστεύουν μέσω ρωγμών και διαστημάτων πόρων σε πετρώματα, καθοδηγούμενα από παράγοντες όπως οι κλίσεις πίεσης, οι διαβαθμίσεις θερμοκρασίας και η διαπερατότητα των πετρωμάτων. Καθώς τα υγρά κυκλοφορούν, μπορούν να διαλύσουν ορυκτά από τα πετρώματα ξενιστή και να τα μεταφέρουν μαζί με το ρευστό.
3. Κατακρήμνιση ορυκτών: Καθώς τα υδροθερμικά ρευστά αντιμετωπίζουν αλλαγές στη θερμοκρασία, την πίεση και τις χημικές συνθήκες, μπορούν να φτάσουν σε ένα σημείο όπου τα διαλυμένα ορυκτά γίνονται υπερκορεσμένα και αρχίζουν να καθιζάνουν, σχηματίζοντας στερεά ορυκτά. Η κατακρήμνιση ορυκτών μπορεί να συμβεί κατά μήκος των καταγμάτων, μέσα σε χώρους πόρων ή σε ανοιχτούς χώρους όπως κοιλότητες ή κοιλότητες.
4. Εναπόθεση ορυκτών μεταλλευμάτων: Κατά τη διαδικασία της καθίζησης, ορισμένα ορυκτά με οικονομική αξία μπορούν να συσσωρευτούν για να σχηματίσουν κοιτάσματα μεταλλεύματος. Αυτά τα μεταλλεύματα μπορεί να περιλαμβάνουν διάφορα μέταλλα, όπως χρυσό, ασήμι, χαλκό, μόλυβδο, ψευδάργυρο και άλλα, ανάλογα με τη σύνθεση των υδροθερμικών ρευστών και των πετρωμάτων ξενιστή.
5. Μετα-κατάθεση μεταβολή: Μετά την καθίζηση των ορυκτών του μεταλλεύματος, περαιτέρω αλλαγές στα υδροθερμικά ρευστά ή στα πετρώματα-ξενιστές μπορεί να οδηγήσουν σε αλλοίωση μετά την εναπόθεση του κοιτάσματος μεταλλεύματος. Αυτό μπορεί να περιλαμβάνει διεργασίες όπως ο μετασωματισμός, η οξείδωση ή άλλες χημικές αντιδράσεις που μπορούν να τροποποιήσουν τη σύνθεση και τα χαρακτηριστικά των ορυκτών του μεταλλεύματος και των γύρω πετρωμάτων.

Οι συγκεκριμένοι τύποι ορυκτών μεταλλεύματος που σχηματίζονται μέσω υδροθερμικών διεργασιών εξαρτώνται από παράγοντες όπως η σύνθεση των υδροθερμικών ρευστών, οι συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης, οι τύποι πετρωμάτων και ορυκτών στα πετρώματα-ξενιστές και η διάρκεια της υδροθερμικής δραστηριότητας. Τα υδροθερμικά κοιτάσματα μεταλλεύματος είναι σημαντικές πηγές διαφόρων μετάλλων και ορυκτών και οι διαδικασίες σχηματισμού τους είναι περίπλοκες και ποικίλες, απαιτώντας προσεκτική μελέτη και κατανόηση για σκοπούς εξερεύνησης και εξόρυξης.

Τύποι υδροθερμικών κοιτασμάτων

Υπάρχουν διάφοροι τύποι κοιτασμάτων υδροθερμικού μεταλλεύματος που μπορούν να σχηματιστούν μέσω της διαδικασίας υδροθερμικής ανοργανοποίησης. Μερικοί από τους κύριους τύπους περιλαμβάνουν:

1. Καταθέσεις φλέβας και λοβού: Σχηματίζονται όταν τα υδροθερμικά ρευστά εναποθέτουν ορυκτά σε ρωγμές, ρήγματα ή άλλες βραχώδεις δομές, σχηματίζοντας φλέβες ή λοβούς. Οι φλεβικές εναποθέσεις και οι λοβοί συνδέονται συχνά με τον χαλαζία, ασβεστίτης, ή άλλα ορυκτά που γεμίζουν τα κατάγματα ή τις κοιλότητες στα πετρώματα του ξενιστή. Παραδείγματα αποθέσεων φλεβών και φλεβών περιλαμβάνουν φλέβες χρυσού στον χαλαζία, φλέβες αργύρου στον ασβεστίτη και φλέβες κασσίτερου σε γρανίτης.
2. Κοιτάσματα πορφυρίου: Σχηματίζονται όταν υδροθερμικά ρευστά που σχετίζονται με μαγματικές εισβολές εναποθέτουν ορυκτά σε μεγάλες, χαμηλής ποιότητας διασπαρμένες ζώνες στα γύρω πετρώματα. Τα κοιτάσματα πορφυρίτη συνήθως συνδέονται με μεγάλες διεισδύσεις, όπως πορφυριτικούς γρανίτες ή διορίτες, και μπορεί να περιέχουν χαλκό, μολυβδαίνιο, χρυσό και άλλα μέταλλα.
3. Skarn καταθέσεις: Σχηματίζονται όταν τα υδροθερμικά ρευστά αντιδρούν και αντικαθιστούν τα ορυκτά σε ένα πέτρωμα ξενιστή, συνήθως ένα πέτρωμα πλούσιο σε ανθρακικά, με αποτέλεσμα το σχηματισμό skarn. Κοιτάσματα Skarn Συχνά συνδέονται με εισβολές και μπορεί να περιέχουν διάφορα μέταλλα όπως χαλκό, βολφράμιο, ψευδάργυρο και άλλα.
4. Ανταλλακτικές καταθέσεις: Σχηματίζονται όταν τα υδροθερμικά ρευστά αντικαθιστούν τα ορυκτά σε ένα βράχο ξενιστή, συνήθως μέσω μετασωματικών διεργασιών. Οι εναποθέσεις αντικατάστασης μπορούν να εμφανιστούν σε διάφορους τύπους πετρωμάτων, όπως π.χ ασβεστόλιθος, σχιστόλιθος, ή αμμόπετρακαι μπορεί να περιέχει μέταλλα όπως μόλυβδο, ψευδάργυρο, ασήμι και άλλα.
5. Καταθέσεις Χρηματιστηρίου: Σχηματίζονται όταν τα υδροθερμικά ρευστά εναποθέτουν ορυκτά σε ένα δίκτυο διασυνδεδεμένων ρωγμών ή φλεβών σε ένα βράχο ξενιστή, σχηματίζοντας ένα μοτίβο στοκ. Τα κοιτάσματα αποθεμάτων συχνά συνδέονται με κοιτάσματα πορφυρίτη και μπορεί να περιέχουν διάφορα μέταλλα όπως χαλκό, χρυσό και μολυβδαίνιο.
6. Διάχυτες καταθέσεις: Σχηματίζονται όταν τα υδροθερμικά ρευστά εναποθέτουν ορυκτά ομοιόμορφα σε ένα βράχο, συνήθως σε χαμηλές συγκεντρώσεις. Τα διάσπαρτα κοιτάσματα μπορούν να συσχετιστούν με διάφορους τύπους πετρωμάτων, όπως ο πορφυρίτης, αθέτηση, ή ηφαιστειακά πετρώματα και μπορεί να περιέχει μέταλλα όπως χαλκό, χρυσό και άλλα.
7. Επιθερμικές αποθέσεις: Σχηματίζονται όταν τα υδροθερμικά ρευστά είναι σχετικά ρηχά και εναποθέτουν ορυκτά κοντά στην επιφάνεια της Γης. Τα επιθερμικά κοιτάσματα συνδέονται συνήθως με ηφαιστειακή ή γεωθερμική δραστηριότητα και μπορεί να περιέχουν ορυκτά όπως χρυσό, ασήμι, υδράργυρο και άλλα. Συχνά χαρακτηρίζονται από υψηλές ποιότητες πολύτιμων μετάλλων, αλλά μπορεί να έχουν σχετικά μικρές ποσότητες.
8. Καταθέσεις τύπου Carlin: Πρόκειται για ένα είδος αποθέματος που φιλοξενείται από ίζημα που σχηματίζεται όταν υδροθερμικά ρευστά αντικαθιστούν ανθρακικά πετρώματα, συνήθως ασβεστόλιθος ή δολομίτης λίθοςκαι εναποθέτουν μικροσκοπικά σωματίδια χρυσού. Τα κοιτάσματα τύπου Carlin είναι γνωστά για τη χαμηλής ποιότητας, διάχυτη ορυκτοποίηση χρυσού και μπορεί να είναι μεγάλα, οικονομικά σημαντικά κοιτάσματα.
9. τύπου Mississippi Valley (MVT) καταθέσεις: Σχηματίζονται όταν τα υδροθερμικά ρευστά, που συχνά συνδέονται με άλμη της λεκάνης, μεταναστεύουν ιζηματογενή πετρώματα και εναποθέσεις ορυκτών σε σφάλμα ζώνες ή άλλες δομικές παγίδες. Τα κοιτάσματα MVT μπορεί να περιέχουν ορυκτά όπως μόλυβδος, ψευδάργυρος, φθορίτης και άλλα, και χαρακτηρίζονται τυπικά από τη συσχέτισή τους με ανθρακικά πετρώματα.
10. ιζηματογενές εκπνευστικό (SEDEX) καταθέσεις: Σχηματίζονται όταν τα υδροθερμικά ρευστά αποβάλλονται από τα ιζήματα και εναποτίθενται ορυκτά σε λεκάνες ή άλλες κοιλότητες στον πυθμένα της θάλασσας. Τα κοιτάσματα SEDEX μπορεί να περιέχουν μέταλλα όπως μόλυβδο, ψευδάργυρο, χαλκό και άλλα, και συχνά συνδέονται με μαύρο σχιστόλιθο ή άλλα ιζήματα πλούσια σε οργανικά.
11. Σχηματισμοί με λωρίδες σιδήρου (BIFs): Πρόκειται για έναν τύπο ιζηματογενούς αποθέματος που σχηματίζεται όταν τα υδροθερμικά υγρά καθιζάνουν ορυκτά πλούσια σε σίδηρο, συνήθως αιματίτη ή μαγνητίτης, σε στρώματα μέσα σε ιζηματογενή πετρώματα. BIF αποτελούν σημαντικές πηγές της σιδηρομετάλλευμα και μπορεί να βρεθεί σε διάφορα γεωλογικά περιβάλλοντα, συμπεριλαμβανομένων των αρχαίων θαλάσσιων λεκανών.
12. Κοιτάσματα σκαρν-πορφυρίτη: Πρόκειται για έναν υβριδικό τύπο αποθέματος που συνδυάζει χαρακτηριστικά αποθέσεων skarn και πορφυρίτη. Σχηματίζονται όταν υδροθερμικά ρευστά που σχετίζονται τόσο με μαγματικές εισβολές όσο και με ανθρακικά πετρώματα αλληλεπιδρούν και εναποθέτουν ορυκτά, που συχνά περιέχουν χαλκό, χρυσό, βολφράμιο και άλλα, σε περιβάλλοντα skarn και πορφυρίτη.

Αυτά είναι μόνο μερικά παραδείγματα των τύπων κοιτασμάτων υδροθερμικού μεταλλεύματος που μπορούν να σχηματιστούν μέσω υδροθερμικών διεργασιών. Κάθε είδος κατάθεσης έχει τα δικά του μοναδικά χαρακτηριστικά, ορυκτολογία, και την οικονομική σημασία, και η κατανόηση των διαδικασιών σχηματισμού τους είναι ζωτικής σημασίας για την εξερεύνηση και την εκμετάλλευση των ορυκτών πόρων.

Παραδείγματα κοιτασμάτων υδροθερμικού μεταλλεύματος

1. Επιθερμικά κοιτάσματα χρυσού-αργύρου: Παραδείγματα περιλαμβάνουν το ορυχείο Hishikari στην Ιαπωνία, το οποίο είναι ένα από τα πλουσιότερα ορυχεία χρυσού στον κόσμο, και το ορυχείο Yanacocha στο Περού, το οποίο είναι ένα από τα μεγαλύτερα ορυχεία χρυσού στη Νότια Αμερική.
2. Κοιτάσματα πορφυρίτη χαλκού-μολυβδαινίου: Παραδείγματα περιλαμβάνουν το ορυχείο Bingham Canyon στη Γιούτα των ΗΠΑ και το ορυχείο Grasberg στην Ινδονησία, τα οποία είναι και τα δύο κύρια κοιτάσματα χαλκού-μολυβδαινίου πορφυρίτη.
3. Κοιτάσματα Skarn: Παραδείγματα περιλαμβάνουν το κοίτασμα χαλκού Mt. Lyell στην Τασμανία της Αυστραλίας και το κοίτασμα ψευδαργύρου Elmwood στο Tennessee των ΗΠΑ, τα οποία και τα δύο είναι κοιτάσματα skarn που σχηματίζονται μέσω υδροθερμικών διεργασιών.
4. Καταθέσεις φλεβών: Παραδείγματα περιλαμβάνουν το Comstock Lode στη Νεβάδα των ΗΠΑ, το οποίο είναι ένα διάσημο κοίτασμα φλεβών αργύρου, και το ορυχείο Panasqueira στην Πορτογαλία, το οποίο είναι γνωστό για τις φλέβες του βολφραμίου και κασσίτερου.
5. Κοιτάσματα μολύβδου-ψευδαργύρου που φιλοξενούνται σε ανθρακικό άλας: Παραδείγματα περιλαμβάνουν το ορυχείο Pine Point στον Καναδά, το οποίο ήταν ένα από τα μεγαλύτερα ορυχεία μολύβδου-ψευδαργύρου στον κόσμο, και το ορυχείο Berg Aukas στη Ναμίμπια, το οποίο είναι γνωστό για την υψηλής ποιότητας ανοργανοποίηση μολύβδου-ψευδάργυρου.
6. Σπασμένα κοιτάσματα μολύβδου-ψευδάργυρου-αργύρου τύπου Hill: Παραδείγματα περιλαμβάνουν το κοίτασμα Broken Hill στην Αυστραλία, το οποίο είναι ένα από τα μεγαλύτερα και πλουσιότερα κοιτάσματα μολύβδου-ψευδάργυρου-αργύρου στον κόσμο.
7. Ανταλλακτικές καταθέσεις: Παραδείγματα περιλαμβάνουν το κοίτασμα χαλκού Kupferschiefer στην Πολωνία, το οποίο είναι ένα από τα μεγαλύτερα κοιτάσματα χαλκού στον κόσμο, και η περιοχή εξόρυξης Leadville στο Κολοράντο των ΗΠΑ, η οποία είναι γνωστή για τα κοιτάσματα αντικατάστασης μολύβδου-ψευδάργυρου και αργύρου.

Αυτά είναι μόνο μερικά παραδείγματα των πολλών τύπων κοιτασμάτων υδροθερμικού μεταλλεύματος που υπάρχουν παγκοσμίως. Κάθε κοίτασμα έχει τα δικά του μοναδικά χαρακτηριστικά, ορυκτολογία και οικονομική σημασία, και απαιτούνται προσεκτικές τεχνικές εξερεύνησης, χαρακτηρισμού και εξόρυξης για την επιτυχή εξόρυξη και εξόρυξη πολύτιμων ορυκτών από αυτά τα κοιτάσματα.