Depozitele hidrotermale

Depozitele hidrotermale sunt depozitele formate din soluții cu conținut de minereu gazo-lichid, magmatice sau de altă natură. Sursele de soluții hidrotermale minereu purtătoare cu excepția camerelor de magmă poate fi de mare sau apa subterană, care intră în camerele magmatice sau vecinătatea acestora sunt încălzite și îmbogățită cu metale și alte componente. Astfel de soluții pot apărea, de asemenea, în zone profunde ale crustei pământului sub metamorfism.







Este dificil să supraestimați importanța industrială a depozitelor de acest tip genetic. Acesta include domenii de cele mai multe metale (Mo, W, Sn, Cu, U, Au, Ag, Pb, Zn, Hg, Sb, As, etc.) și unele minerale nemetalice (talc, azbest, magnezit, fluorină), că va fi prezentat mai jos atunci când se iau în considerare subtipurile de depozite hidrotermale.

Caracteristici geologice și condițiile de educație. Depozitele în cauză se formează în toate regiunile geotectonice, dar cel mai adesea în centuri pliate, pe plăci de platformă. Medii geodinamice ale formării lor: zone de răspândire în crestăturile oceanelor medii, zone de subducție, plăci intraplate de activare.

Domeniile asociate cu magma compoziții diferite, dar numărul lor are cea mai mare comunicare paragenetic cu complexe magmatice acide, medii și materialul alcalin (granit, diorit, granodioritele, syenites, rhyolite, andezit). Depozitele constituite pe platforme asociate cu Gabbro, de exemplu, depozite de minereu de fier Platforma Siberian. conexiune Paragenetically asigură unitatea sursei Magma pentru corpurile de minereu și magmatice ale câmpului de minereu. In cele mai multe cazuri, exprimarea unei astfel de relație este o asociere cu digurile de mineralizare, intruziuni mici (tije, laccoliths) sau structuri vulcanice diferite (zherloviny, gâturi, diatremă, fluxuri vulcanice). Organismele de minereu sunt situate în roci magmatice, nepsredstvennoy apropierea acestora sau la o distanță considerabilă, fără nici o legătură aparentă cu intruziuni.

Trebuie remarcat faptul că mulți cercetători deseori împart depozitele hidrotermale în cele plutonogene. asociate cu magmatism intruziv, și vulcanice. format din focare vulcanice. Cu toate acestea, în multe cazuri, această diviziune este foarte condiționată, deoarece aceste depozite sunt adesea asociate paragenetic cu complexe vulcanico-plutonice și hipabsiale, ceea ce face dificilă separarea lor în cele două grupuri menționate.

Adâncimile formării depunerilor hidrotermale variază de la 0,2 la 5 km; Sunt identificate depozite adânci, medii și adânci (aproape de suprafață).

Pentru multe depozite hidrotermice este caracteristică zonarea. Ea se manifestă într-o distribuție regulată a asamblărilor minerale de elemente geologice de câmp minereu de relativă ca defecte, anumite diferențe roci corp intruziv. În plus, zonare se poate datora de așteptare de intrare soluții mineralizate secvențial emise de sursă. De obicei, Asociația superioară de temperatură (cuarț, turmalină) situate în apropierea corpurile intruzive, iar pentru temperatură scăzută (cuarț antimonite etc.) mediu (cuart sulfurat galenă, blendă, etc.) și sunt depuse pe eliminarea acestor intruziuni.

Procesele tectonice și formele structurale formate de aceștia sunt cei mai importanți factori în formarea și structura depozitelor hidrotermale. Modificarea proceselor de comprimare și întindere determină mișcarea soluțiilor purtătoare de minereu și depunerea mineralelor. Formele corpurilor de minereu depind de formele și structura pliurilor, defectele și corpurile magmatice care le conțin. În plus, morfologia corpurilor de minereu este influențată de compoziția și de apariția rocilor închise. Procesul de depunere a minereului are loc cel mai intens în secvențele chimice active, de exemplu, în calcar, gresie cu ciment carbonat. În plus, precipitantul pentru minereurile minerale este o substanță organică găsită în roci, sulf, fier și alte componente. Totalitatea elementelor structurale care determină apariția și structura obiectelor de minereu se numește structura câmpului de minereu. Trei grupuri de structuri ale câmpurilor de minereu se disting: plicative (pliate), disjunctive (discontinue) și injective (cauzate de structurile magmatogene); ele sunt împărțite într-o serie de tipuri și subtipuri [4].

Forme de corpuri de minereu. Acești factori se caracterizează printr-o mare diversitate. Zonele vene și complexe comune și complexe (figura 42), lucrările de depozitare cauzate de defecte și fisuri sunt larg răspândite.

În pietrele care sunt favorabile în compoziție sau pe contactele straturilor, se formează rezervoare mari și depozite stratiforme (figurile 43, 44). Există lentile de minereu, cuiburi, precum și corpuri de coloane localizate la intersecțiile de defecte sau în diverse structuri vulcanice. O caracteristică caracteristică a corpurilor de minereuri hidrotermale este distribuția uneori neuniformă a componentelor utile. Zonele îmbogățite sau zonele de corpuri de minereu cu grosime mărită sunt numite coloane de minereu (Fig.45). Ele pot fi formate la intersecții prin greșeli de roci favorabile sau în noduri defectuoase (intersecții, furci, coturi de pauze).







Prezența coloanelor de minereu, precum și a condițiilor de apariție a corpurilor minerale, au o importanță deosebită în exploatarea depozitelor hidrotermale. În funcție de apariția orizontului, se disting corpuri orizontale, goale, abrupte și verticale. Prin natura apariției în straturile închise se disting consoanele, secvențele și corpurile conforme. Acestea din urmă sunt controlate de straturi de rocă favorabile în compoziție, care sunt intersectate de defectele purtătoare de minereu. În acest caz, venele de tulpină care se află în defecțiune sunt însoțite de corpuri de rezervoare orizontale sau înclinate care se îndepărtează de ele.

Compoziția minerală În compoziția materială a depunerilor hidrotermale, se disting clar mineralizarea minereului, mineralizarea venei și schimbările de peri-minereu ale rocilor gazdă. Mineralizarea minereului include minerale ale corpului de minereu, care sunt minerale ale acestui obiect, de exemplu, galena și sphaleritul unui depozit polimetalic. Mineralizarea venei include mineralele "umplerii" corpului de minereu, de exemplu, cuarț și calcit de vene polimetalice. sunt prezentate modificări Wallrock, de obicei, minerale, formate în timpul formării corpurilor de minereu în roci secundare, cum ar fi granule de cuarț, calcit, minereu mica si minerale (pirita și colab.). Grosimea zonelor rocilor de minereu variază de la câțiva centimetri la zeci și în unele cazuri și sute de metri. Adesea diseminată minerale minereu este mare (aproape de întreținere industriale), iar apoi zona de lângă modificările de minereu sunt incluse în minereurile industriale de contur.

Minerele minerale formează parageneses. și anume asociații de minerale depuse din soluții în anumite intervale de temperaturi și presiuni. V. Lindgren încă la începutul secolului trecut, a evidențiat o serie de asociații paragenetic minerale: 1-casiteritul, wolframita, scheelite, molibdenit; 2-pirotiți, pentlandit, chalcopiriți, bismutin; 3-spalerite, galena, calcozină, argint nativ, bismut, aur; 4-stibnit, cinabru și colab. În mod tipic, oxizii sunt cristalizate în primul rând, atunci sulfurile și arsenides Fe, Ni, Co, sulfurile, Pb, Zn, Ag, sulfura Sb, Hg.

Procesul de formare a depozitelor hidrotermale este, de obicei, mai multe etape (3-10 etape). Cele mai tipice etape sunt: ​​timpuriu liber, târziu tare, de la unu la cinci ore, post-minereu (vezi Tabelul 8).

De exemplu, pentru Pb - depozite Zn Oriental Tintika în US Lovering alocate T. etapele: sterpe 1 timpuriu - conversia calcar în roci de bază dolomitele chloritization având o distribuție largă aplatizat; 2-mediu-liber-liber-argillizarea limitei de minereu; 3-mai neschimbate - silicificare cu pirită, calcopirită, clorit, calcit; 4 minereu timpuriu - cuarț, pirită; 5 minereu principal - formarea corpurilor metasomatic în calcar, alocarea blendă, galenă, stins minereuri, aur, calcopirita, barită, calcită. Ordinea de depunere a mineralelor poate fi determinată din texturile de minereu discutate mai sus.

Condiții fizico-chimice și procese de formare a depozitelor. Soluțiile hidrotermale, care transferă și depozitează componente de minereu, conțin în compoziție H20, SiO2. CO2. SO4. O2. H2. HCI, F, H2S, CH4. metale și alte componente. Studiul incluziuni fluide în minereurile constatat că soluțiile sunt carbonat-cărbunos, sulfuroase, clorit, etc. Aciditate schimbările în timpul de mineralizare -. În general de la acid la alcalin. Moderat soluții acide produc specializare beresitization de potasiu, sericitization, Gatere feldspathization, soluții de borat formă de clorură de quartz- turmalina Metasomatites.

Compoziția soluțiilor hidrotermale determină condițiile și posibilitățile de dizolvare și transfer a diferitelor metale. Astfel, prezența de CO2 crește solubilitatea oxidului de staniu de 25 ori, de oxid de fier de 4 ori, iar solubilitatea acidului silicic scade cu 20%.

Temperatura soluțiilor purtătoare de minereu variază între 700 și 25 0; cel mai productiv interval 400-100 0. Măsurarea temperaturii jeturilor de gaz din Alaska, Kamchatka și alte zone dau valori 645-50 0. Astfel, hidrotermală procesul de formare a minereului are loc în domeniul termic aberant. Se presupune că inițial soluția purtătoare de minereu este eliberată ca gaz, apoi condensată într-un lichid. Soluțiile de temperatură scăzută (până la 200 ° C) sunt mineralizate ușor (până la 10% din materia minerală); temperatura medie (200-350 ° C) conține până la 25%, iar temperatura ridicată (peste 350 ° C) poate conține până la 50-70% materie minerală. Pentru formarea unui depozit mediu, este nevoie de 8 10 kJ de energie termică.

Presiunea soluțiilor purtătoare de minereu trebuie să fie mai mare decât litostatic și depinde de adâncimea formării depunerilor. Acesta variază între 10-500 MPa; intervalul cel mai productiv este de 100-200 MPa. Astfel, depozitul de molibden al Shakhtam (Transbaikalia) a fost format la o presiune de aproximativ 110 MPa și la o temperatură de 380-340 ° C.

Formele de descoperire și metodele de transfer de metale nu au fost studiate suficient. Se presupune că acest lucru poate fi adevărat (ion-molecular) sau soluții coloidale. Acestea din urmă pot fi saturate cu sulfuri cel mai intens, deși sunt mai puțin mobile. Cel mai probabil, la adâncimi mari aceste soluții sunt adevărate și mai aproape de suprafață - coloidal. Ele devin coloide în procesul de depunere a minereului atunci când soluția este suprasaturată cu o substanță minerală. Cea mai mare solubilitate a metalelor se găsește în compuși complexi, de exemplu, tiosulfați.

Modurile de mișcare a soluțiilor sunt goluri de diverse origini: întreruperi de rupere (defecțiuni, fisuri), pori de pietre. Principalele cauze ale acestei mișcări sunt presiunea fazelor de formare a vaporilor și mișcările tectonice, presarea soluțiilor în cavitate. În plus, așa cum a fost considerat în secolul trecut de V. Lindgren, G.L. Pospelov și alți cercetători, în anumite condiții (presiuni înalte, activitate chimică ridicată, trecerea de la gaze la lichide), soluțiile sunt capabile să "facă propriul drum". Se constată că acestea penetrează sute de metri de la defectele de conducere. Un rol important îl joacă procesele de infiltrare și difuzare. În zona de suprafață apropiată, soluțiile fierbinți cu apă subterană se pot amesteca, pot scădea temperatura, pot scădea concentrația de minerale și depunerile de minereu, adesea în straturi de roci poroase.

Depunerea mineralelor din fluidele hidrotermale este influențată de următorii factori: schimbarea temperaturii și a presiunii; trecerea soluției din faza gazoasă în lichid, de la starea reală la cea coloidală; reacții chimice în soluție și reacții ale soluțiilor cu roci gazdă; oprirea sau încetinirea mișcării soluțiilor în cusături și defecțiuni.

În funcție de condițiile existente în domeniul formării minereului, depunerea mineralelor din soluții se realizează în două moduri: 1-execuție a cavităților deschise, substituție 2-metasomatică. În primul caz, depunerea și creșterea cristalelor apar în zonele de defecte; în timp ce organele de minereu au, de regulă, limite clare. Cu metasomatism, materialul rocilor de învelire este înlocuit cu agregate minerale nou formate, iar granițele corpurilor de minereu sunt graduale, indistincte.

Modelul de formare și dezvoltare a sistemului hidrotermic include zonele sursei (colectarea), transportul (descărcarea) și descărcarea (depunerea) soluțiilor hidrotermale (Fig.46).

Temperatura de formare afectează compoziția minerală și alte caracteristici ale minereurilor hidrotermale, prin urmare se disting trei subtipuri de depozite: temperatură ridicată, medie și joasă.







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: