Μεταμορφικά Μεταλλεύματα Ορυκτά

Μεταμορφωτικός μεταλλεύματα ορυκτών are ορυκτά που σχηματίζονται κατά τη διαδικασία της μεταμόρφωσης, η οποία είναι η μεταβολή του προϋπάρχοντος βράχους λόγω αλλαγών στη θερμοκρασία, την πίεση ή/και τη σύνθεση υγρού. Μεταμορφωμένα μεταλλεύματα μπορούν να σχηματιστούν σε ένα ευρύ φάσμα τύπων πετρωμάτων, συμπεριλαμβανομένων των ιζηματογενών, πυριγενών και άλλων μεταμορφικά πετρώματα. Μερικά παραδείγματα μεταμορφωμένων ορυκτών μεταλλεύματος περιλαμβάνουν:

1. Λυχνίτης: Ο γρανάτης είναι ένα κοινό μεταμορφωμένο ορυκτό που μπορεί να σχηματιστεί κάτω από ένα ευρύ φάσμα συνθηκών. Βρίσκεται συχνά σε μεταμορφωμένα πετρώματα όπως οι σχιστόλιθοι και τα γνεύσια και μπορεί να περιέχει πολύτιμα μεταλλεύματα όπως π.χ. χρυσοι, αργυροι, να χαλκός ως εγκλείσματα ή αντικαταστάσεις.
2. Staurolite: Ο σταυρόλιθος είναι ένα μεταμορφωμένο ορυκτό που σχηματίζεται σε μεσαίου έως υψηλής ποιότητας μεταμορφωμένα πετρώματα, όπως σχιστόλιθους και γνεύσιους. Συχνά περιέχει εγκλείσματα άλλων ορυκτών, συμπεριλαμβανομένων μεταλλευμάτων όπως π.χ γραφίτης, σουλφίδια και μαγνητίτης.
3. Kyanite: Ο κυανίτης είναι ένα μεταμορφωμένο ορυκτό υψηλής πίεσης που σχηματίζεται στη μεταμόρφωση των πλούσιων σε πηλό ιζημάτων και των πελιτικών πετρωμάτων. Μπορεί να περιέχει εγκλείσματα πολύτιμων μεταλλευμάτων όπως π.χ κορούνδιο και ρουτίλιο.
4. σιλιμανίτης: Ο σιλιμανίτης είναι ένα μεταμορφωμένο ορυκτό που σχηματίζεται σε υψηλές θερμοκρασίες και πιέσεις, συνήθως σε τοπικές μεταμορφωτικές ρυθμίσεις. Μπορεί να περιέχει εγκλείσματα πολύτιμων μεταλλευμάτων όπως το κορούνδιο, είδος πολύτιμου λίθουκαι γρανάτης.
5. γραφίτης: Ο γραφίτης είναι ένα μεταμορφωμένο ορυκτό που σχηματίζεται στη μεταμόρφωση του πλούσιου σε οργανικά ιζηματογενή πετρώματα όπως άνθρακας και σχιστόλιθος. Είναι μια σημαντική πηγή γραφίτη, ο οποίος χρησιμοποιείται σε ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, όπως μολύβια, λιπαντικά και μπαταρίες.
6. Τάλκης: Ο τάλκης είναι ένα μεταμορφωμένο ορυκτό που σχηματίζεται στη μεταμόρφωση πετρωμάτων πλούσιων σε μαγνήσιο όπως ο σερπεντινίτης και δολομίτης λίθος. Είναι μια σημαντική πηγή τάλκη, η οποία χρησιμοποιείται σε διάφορες βιομηχανικές εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένων των κεραμικών, των χρωμάτων και των καλλυντικών.
7. Μάρμαρο: Το μάρμαρο είναι α μεταμορφωμένος βράχος που σχηματίζεται από τη μεταμόρφωση του ασβεστόλιθος ή δολομίτης. Το μάρμαρο μπορεί να περιέχει πολύτιμα μεταλλεύματα όπως ο μαγνησίτης, ο οποίος χρησιμοποιείται στην παραγωγή μετάλλου μαγνησίου.

Αυτά είναι μόνο μερικά παραδείγματα μεταμορφωμένων ορυκτών μεταλλευμάτων. Τα ειδικά χαρακτηριστικά, οι διαδικασίες σχηματισμού και η οικονομική σημασία των μεταλλευμάτων μεταμορφωμένων μεταλλευμάτων μπορεί να ποικίλλουν ευρέως ανάλογα με τα συγκεκριμένα ορυκτά που εμπλέκονται, τις μεταμορφωτικές συνθήκες και το γεωλογικό πλαίσιο.

Σχηματισμός μεταλλευμάτων κατά τη μεταμόρφωση

Τα ορυκτά μεταλλεύματος μπορούν να σχηματιστούν κατά τη μεταμόρφωση μέσω διαφόρων διεργασιών, ανάλογα με τις ειδικές συνθήκες και τα ορυκτά που εμπλέκονται. Μερικοί κοινοί μηχανισμοί σχηματισμού μεταλλευμάτων κατά τη μεταμόρφωση περιλαμβάνουν:

1. Μεταμορφική διαφοροποίηση: Κατά τη διάρκεια της μεταμόρφωσης, τα ορυκτά μπορεί να υποστούν διαφοροποίηση, όπου ορισμένα στοιχεία ή ιόντα συγκεντρώνονται σε συγκεκριμένα ορυκτά, οδηγώντας στο σχηματισμό ορυκτών μεταλλευμάτων. Για παράδειγμα, στη μεταμόρφωση ιζηματογενών πετρωμάτων πλούσιων σε σίδερο και μαγγάνιο, τα ορυκτά αιματίτης και πυρολουσίτης μπορεί να σχηματιστεί καθώς ο σίδηρος και το μαγγάνιο συγκεντρώνονται κατά τη διάρκεια της μεταμόρφωσης.
2. Μετασωματισμός: Ο μετασωματισμός είναι η διαδικασία χημικής ανταλλαγής μεταξύ πετρωμάτων και ρευστών κατά τη διάρκεια της μεταμόρφωσης. Υγρά, όπως π.χ υδροθερμικά υγρά ή μεταμορφικά υγρά που προέρχονται από το ίδιο το πέτρωμα, μπορούν να διεισδύσουν και να αλληλεπιδράσουν με τα ορυκτά του βράχου, οδηγώντας στο σχηματισμό νέων ορυκτών, συμπεριλαμβανομένων των μεταλλευμάτων. Για παράδειγμα, κατά τη διάρκεια της περιφερειακής μεταμόρφωσης, υγρά πλούσια σε μεταλλικά ιόντα μπορούν να διεισδύσουν στο βράχο, οδηγώντας στο σχηματισμό ορυκτών μεταλλεύματος όπως σουλφίδια, οξείδια και ανθρακικά άλατα.
3. Ανακρυστάλλωση και επανεξισορρόπηση: Κατά τη διάρκεια της μεταμόρφωσης, τα ορυκτά στο βράχο μπορούν να υποστούν ανακρυστάλλωση και επανεξισορρόπηση, όπου διαλύονται και επανακαθιζάνουν σε νέες ορυκτές μορφές που είναι σταθερές κάτω από τις νέες μεταμορφωτικές συνθήκες. Αυτό μπορεί οδηγήσει για το σχηματισμό νέων ορυκτών, συμπεριλαμβανομένων των μεταλλευμάτων. Για παράδειγμα, στη μεταμόρφωση του σχιστόλιθου, τα ορυκτά χλωρίτης και βιοτίτη μπορεί να ανακρυσταλλωθεί και να ισορροπήσει ξανά για να σχηματίσει μίκα όπως Μοσχοβίτης ή φενγκίτης, ο οποίος μπορεί να περιέχει πολύτιμα μεταλλεύματα όπως π.χ μολυβδενίτης or βολφράμιο ορυκτά.
4. Αντιδράσεις υγρού-πετρώματος: Οι αντιδράσεις υγρού-πετρώματος συμβαίνουν όταν τα υγρά αλληλεπιδρούν με τα ορυκτά του πετρώματος, οδηγώντας στην ανταλλαγή στοιχείων και στο σχηματισμό νέων ορυκτών, συμπεριλαμβανομένων των μεταλλευμάτων. Για παράδειγμα, στη μεταμόρφωση των βασαλτικών πετρωμάτων, η αλληλεπίδραση των υδροθερμικών ρευστών με τα ορυκτά του πετρώματος μπορεί να οδηγήσει στο σχηματισμό ορυκτών μεταλλεύματος όπως σουλφίδια, οξείδια και πυριτικά άλατα.

Ο σχηματισμός μεταλλευμάτων κατά τη διάρκεια της μεταμόρφωσης είναι μια πολύπλοκη διαδικασία που εξαρτάται από τις ειδικές συνθήκες, τα ορυκτά συγκροτήματα και τις ρευστές συνθέσεις που εμπλέκονται. Μπορεί να οδηγήσει στο σχηματισμό διαφόρων τύπων κοιτάσματα μεταλλεύματος, συμπεριλαμβανομένου μεταλλεύματος που φιλοξενείται σε μεταμόρφωση καταθέσεις, skarn καταθέσεις και άλλα. Η οικονομική σημασία των μεταμορφωμένων κοιτασμάτων μεταλλευμάτων εξαρτάται από τον τύπο των μεταλλευμάτων που σχηματίζονται, την αφθονία τους και τη συγκέντρωσή τους, η οποία μπορεί να ποικίλλει ευρέως ανάλογα με το συγκεκριμένο γεωλογικό περιβάλλον.

Τύποι μεταμορφωμένων κοιτασμάτων μεταλλεύματος

Μεταμορφικά κοιτάσματα μεταλλεύματος σχηματίζονται κατά τη διαδικασία της μεταμόρφωσης, η οποία περιλαμβάνει τη μετατροπή προϋπαρχόντων πετρωμάτων σε νέους τύπους πετρωμάτων μέσω μεταβολών στη θερμοκρασία, την πίεση και την ορυκτολογική σύνθεση. Τα μεταμορφωμένα κοιτάσματα μεταλλεύματος μπορούν να ταξινομηθούν σε διάφορους τύπους με βάση τα γεωλογικά χαρακτηριστικά τους, ορυκτολογίακαι οικονομική σημασία. Μερικοί συνήθεις τύποι μεταμορφωμένων κοιτασμάτων μεταλλεύματος περιλαμβάνουν:

1. Κοιτάσματα Skarn: Τα Skarns είναι μεταμορφωμένα πετρώματα που σχηματίζονται στη ζώνη επαφής μεταξύ ενός διεισδυτικού πυριγενούς πετρώματος και ενός πετρώματος ξενιστή πλούσιου σε ανθρακικά, όπως ο ασβεστόλιθος ή ο δολομίτης. Τα κοιτάσματα Skarn μπορεί να περιέχουν ένα ευρύ φάσμα μεταλλευμάτων, όπως σίδηρο, χαλκό, ψευδάργυρος, βολφράμιο, μολυβδαίνιο και άλλα. Τα κοιτάσματα Skarn συχνά συνδέονται με μεταμορφώσεις επαφής και μπορεί να είναι οικονομικά σημαντικά λόγω των υψηλών συγκεντρώσεων μεταλλευμάτων που βρίσκονται σε αυτά.
2. Μεταμορφικά-φιλοξενούμενα κοιτάσματα μεταλλεύματος: Πρόκειται για κοιτάσματα μεταλλεύματος που σχηματίζονται απευθείας μέσα σε μεταμορφωμένα πετρώματα, χωρίς καμία σχετική πυριγενή διείσδυση ή υδροθερμικά ρευστά. Παραδείγματα περιλαμβάνουν κοιτάσματα χρυσού που φιλοξενούνται με μεταμόρφωση, κοιτάσματα γραφίτη που φιλοξενούνται με μεταμόρφωση και κοιτάσματα μαγγανίου που φιλοξενούνται μεταμορφωμένα. Αυτές οι εναποθέσεις μπορούν να σχηματιστούν μέσω μιας ποικιλίας μεταμορφωτικών διεργασιών, όπως η μεταμορφική διαφοροποίηση, ο μετασωματισμός και οι αντιδράσεις υγρού-πετρώματος.
3. Μεταμορφικά-εκπνευστικά κοιτάσματα: Τα κοιτάσματα αυτά σχηματίζονται από την εναπόθεση ορυκτών μεταλλευμάτων από υδροθερμικά ρευστά που εκπνέονται από το βράχο κατά τη διάρκεια της μεταμόρφωσης. Αυτά τα υγρά μπορούν να εναποθέσουν μεταλλεύματα σε κατάγματα, σφάλματα, και άλλα ανοίγματα στο βράχο, που οδηγούν στο σχηματισμό κοιτασμάτων μεταλλεύματος. Παραδείγματα μεταμορφωτικών-εκπνευστικών κοιτασμάτων περιλαμβάνουν κοιτάσματα μολύβδου-ψευδαργύρου, κοιτάσματα χαλκού και κοιτάσματα αργύρου.
4. Μεταμορφικά-μετασωματικά κοιτάσματα: Πρόκειται για κοιτάσματα μεταλλεύματος που σχηματίζονται μέσω της ανταλλαγής στοιχείων μεταξύ του πετρώματος και των ρευστών κατά τη διάρκεια της μεταμόρφωσης. Μεταμορφωτικά-μετασωματικά κοιτάσματα μπορούν να σχηματιστούν σε διάφορους τύπους πετρωμάτων και μπορεί να περιέχουν ένα ευρύ φάσμα ορυκτών μεταλλευμάτων, όπως σίδηρο, χαλκό, ψευδάργυρο, βολφράμιο, μολυβδαίνιο και άλλα.
5. Κοιτάσματα μεταλλευμάτων που φιλοξενούνται σε μάρμαρο: Το μάρμαρο είναι ένα κοινό μεταμορφωμένο πέτρωμα που σχηματίζεται από την ανακρυστάλλωση ασβεστόλιθου ή δολομίτη. Τα αποθέματα μεταλλεύματος που φιλοξενούνται στο μάρμαρο μπορούν να σχηματιστούν όταν το μάρμαρο περιέχει υψηλές συγκεντρώσεις ορισμένων στοιχείων, όπως μαγνήσιο, μόλυβδος, ψευδάργυρος ή χαλκός, τα οποία μπορούν να εξαχθούν οικονομικά ως ορυκτά μεταλλεύματος.

Αυτά είναι μόνο μερικά παραδείγματα των διαφορετικών τύπων μεταμορφωμένων κοιτασμάτων μεταλλεύματος. Η ταξινόμηση των μεταμορφωμένων κοιτασμάτων μεταλλεύματος μπορεί να είναι περίπλοκη και συχνά βασίζεται σε έναν συνδυασμό γεωλογικών χαρακτηριστικών, ορυκτολογίας και οικονομικής σημασίας. Ο σχηματισμός μεταμορφωμένων κοιτασμάτων μεταλλεύματος επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες, όπως η σύνθεση του αρχικού πετρώματος, οι συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης κατά τη μεταμόρφωση, η διαθεσιμότητα ρευστών και η παρουσία στοιχείων που σχηματίζουν μεταλλεύματα, μεταξύ άλλων.

Παραδείγματα μεταμορφωμένων κοιτασμάτων μεταλλεύματος

Υπάρχουν πολλά παραδείγματα μεταμορφωμένων κοιτασμάτων μεταλλεύματος, τα οποία περιλαμβάνουν:

1. Αποθέσεις Skarn: Τα Skarn είναι μεταμορφωμένα πετρώματα που σχηματίζονται στη ζώνη επαφής μεταξύ ενός διεισδυτικού πυριγενούς πετρώματος και ενός πετρώματος ξενιστή πλούσιου σε ανθρακικά, όπως ο ασβεστόλιθος ή ο δολομίτης. Τα κοιτάσματα Skarn μπορούν να περιέχουν ένα ευρύ φάσμα μεταλλευμάτων, όπως σίδηρο, χαλκό, ψευδάργυρο, βολφράμιο, μολυβδαίνιο και άλλα. Παραδείγματα κοιτασμάτων skarn περιλαμβάνουν το κοίτασμα χαλκού-χρυσού του Bingham Canyon στη Γιούτα των ΗΠΑ και το ορυχείο Kara στη Σουηδία, το οποίο είναι γνωστό για την ανοργανοποίηση του σιδήρου, του χαλκού και του χρυσού.
2. Κοιτάσματα χρυσού που φιλοξενούνται στο Greenstone: Οι ζώνες Greenstone είναι μεταμορφωμένες ακολουθίες πετρωμάτων που συνδέονται συνήθως με την ανοργανοποίηση του χρυσού. Αυτές οι ζώνες μπορεί να περιέχουν χρυσό χαλαζίας φλέβες ή διαχέεται χρυσός εντός του βράχου υποδοχής. Παραδείγματα κοιτασμάτων χρυσού που φιλοξενούνται στην Greenstone περιλαμβάνουν τη λεκάνη Witwatersrand στη Νότια Αφρική, η οποία είναι ένα από τα μεγαλύτερα κοιτάσματα χρυσού στον κόσμο και αποτελεί σημαντική πηγή παραγωγής χρυσού για πάνω από έναν αιώνα.
3. Κοιτάσματα γραφίτη: Ο γραφίτης είναι ένα μεταμορφωμένο ορυκτό που μπορεί να σχηματιστεί σε υψηλής ποιότητας μεταμορφωμένα πετρώματα, όπως π.χ. γνευσίτης και σχιστόλιθος, μέσω της μεταμόρφωσης ιζηματογενών πετρωμάτων πλούσιων σε άνθρακα, όπως ο άνθρακας ή οι πλούσιοι σε οργανικά σχιστόλιθοι. Παραδείγματα κοιτασμάτων γραφίτη περιλαμβάνουν τα κοιτάσματα στην περιοχή Jixi στην Κίνα, η οποία είναι μία από τις μεγαλύτερες περιοχές παραγωγής γραφίτη στον κόσμο.
4. Κοιτάσματα γρανάτης: Ο γρανάτης είναι ένα μεταμορφωμένο ορυκτό που μπορεί να σχηματιστεί σε διάφορους τύπους πετρωμάτων, όπως σχιστόλιθο, γνεύσιο και αμφιβολίτης. Οι αποθέσεις γρανάτης μπορεί να είναι οικονομικά πολύτιμες λόγω των βιομηχανικών εφαρμογών τους ως λειαντικά υλικά. Παραδείγματα κοιτασμάτων γρανάτης περιλαμβάνουν το ορυχείο γρανάτης Barton στη Νέα Υόρκη των ΗΠΑ και το κοίτασμα Alder Creek στην Καλιφόρνια των ΗΠΑ.
5. Αποθέσεις μολύβδου-ψευδαργύρου που φιλοξενούνται σε μάρμαρο: Οι αποθέσεις μολύβδου-ψευδαργύρου μπορούν επίσης να σχηματιστούν σε μεταμορφωμένα πετρώματα, ιδιαίτερα σε μάρμαρα που έχουν εμπλουτιστεί σε μόλυβδο και ψευδάργυρο μέσω της αλληλεπίδρασης υγρού-πετρώματος κατά τη διάρκεια της μεταμόρφωσης. Παραδείγματα κοιτασμάτων μολύβδου-ψευδαργύρου που φιλοξενούνται σε μάρμαρο περιλαμβάνουν το κοίτασμα Pine Point στον Καναδά, το οποίο ήταν σημαντικός παραγωγός μολύβδου-ψευδάργυρου στο παρελθόν.
6. Μεταμορφικό-μετασωματικό σιδηρομετάλλευμα κοιτάσματα: Τα κοιτάσματα σιδηρομεταλλεύματος μπορούν επίσης να σχηματιστούν σε μεταμορφωμένα πετρώματα μέσω μετασωματισμού, ο οποίος περιλαμβάνει την ανταλλαγή στοιχείων μεταξύ υγρών και πετρωμάτων κατά τη διάρκεια της μεταμόρφωσης. Παραδείγματα μεταμορφωτικών-μετασωματικών κοιτασμάτων σιδηρομεταλλεύματος περιλαμβάνουν το κοίτασμα σιδηρομεταλλεύματος Kiruna στη Σουηδία, το οποίο είναι ένα από τα μεγαλύτερα και πιο διάσημα κοιτάσματα σιδηρομεταλλεύματος στον κόσμο.

Αυτά είναι μόνο μερικά παραδείγματα της μεγάλης ποικιλίας μεταμορφωμένων κοιτασμάτων μεταλλεύματος που υπάρχουν παγκοσμίως. Το συγκεκριμένο είδος και σύσταση μεταλλευμάτων ορυκτών σε μεταμορφωτικά κοιτάσματα μπορεί να ποικίλλει σημαντικά ανάλογα με την τοπική γεωλογία, τις μεταμορφωτικές συνθήκες και τις διεργασίες ανοργανοποίησης που συνέβησαν κατά τον σχηματισμό του κοιτάσματος.