Метаморфические месторождения

Метаморфические депозиты представляют собой тип месторождений полезных ископаемых, которые образуются в результате метаморфизма, то есть процесса, посредством которого горные породы изменяются из-за изменений температуры, давления и химической среды. При метаморфизме ранее существовавшие породы подвергаются процессу перекристаллизации, а новые полезные ископаемые могут расти в ответ на изменения в их окружении. Метаморфические месторождения могут содержать широкий спектр полезных ископаемых, включая драгоценные и цветные металлы, и могут встречаться в различных типах горных пород, таких как сланцы, гнейсы и мраморы.

Хозяйственное значение метаморфических месторождений может широко варьироваться в зависимости от содержащихся в них конкретных полезных ископаемых и геологических условий, приведших к их образованию. Некоторые примеры экономически важных метаморфических месторождений включают свинцово-цинковые месторождения в горнодобывающем округе Три-Стейт в Соединенных Штатах, медно-золотые месторождения рудника Олимпик-Дам в Австралии и платина месторождения групповых элементов магматического комплекса Бушвельд в Южной Африке.

Разведка метаморфических месторождений может включать ряд методов, таких как геологическое картирование, геофизические исследования и геохимический анализ. Поскольку метаморфические месторождения часто связаны с определенными типами горных пород и геологическими структурами, такими как неисправности и складки, знание региональной геологии и тектонической истории может иметь решающее значение при определении потенциальных целей. Кроме того, понимание минералогических и химических изменений, происходящих во время метаморфизма, может помочь определить типы минералов, которые могут присутствовать в метаморфических отложениях.

Как и при любом виде горнодобывающей деятельности, могут возникнуть экологические проблемы, связанные с разработкой и эксплуатацией метаморфических месторождений. Например, добыча и переработка полезных ископаемых может привести к образованию отходов и выбросу потенциально вредных химических веществ в окружающую среду. Однако при надлежащем планировании и управлении можно свести к минимуму воздействие добычи полезных ископаемых на окружающую среду и обеспечить максимально возможное смягчение любых негативных последствий.

Типы метаморфических месторождений

Метаморфические месторождения можно разделить на два типа: (1) образовавшиеся в результате метаморфизма ранее существовавших месторождения полезных ископаемых, и (2) те, которые образовались в результате метаморфизма ранее существовавших пород, которые содержат только низкие уровни минерализации.

Первый тип включает метаморфизованные месторождения полезных ископаемых, такие как свинцово-цинковые месторождения, которые могут быть преобразованы в богатые свинцом и цинком гнейсы или сланцы в результате регионального метаморфизма. Ко второму типу относятся метаморфизованные осадочные породы, Такие, как мрамор, кварциткачества шифер, которые могут минерализоваться в ходе метаморфического процесса.

Есть также некоторые типы метаморфических месторождений, которые являются уникальными для определенных типов метаморфизма, таких как скарновые месторождения образующиеся при контактном метаморфизме, и некоторые виды железо оксидно-медно-золотые месторождения, образующиеся при гидротермальном метаморфизме.

Процессы образования и минералогия

Метаморфические отложения образуются, когда ранее существовавшие породы подвергаются воздействию высоких температур и давлений, что приводит к перекристаллизации минералов и образованию новых минералов. Существует несколько типов метаморфических месторождений, в том числе:

1. Скарновые отложения: они образуются, когда карбонатные породы подвергаются воздействию тепла и давления со стороны соседней магматической интрузии, что приводит к замене исходных минералов новыми минералами, такими как гранат, волластониткачества диопсид.
2. Месторождения мрамора: они образуются, когда известняк or доломит подвергается воздействию тепла и давления, в результате чего исходные минералы перекристаллизовываются в крупные взаимосвязанные кристаллы кальцит или доломит.
3. Месторождения кварцита: они образуются из песчаник который был подвергнут сильному нагреву и давлению, что привело к перекристаллизации исходных минералов в взаимосвязанные зерна кварц.
4. Graphite отложения: они образуются, когда углеродистый материал, такой как уголь, подвергается воздействию высоких температур и давлений, что приводит к образованию графита.
5. сланец отложения: образуются из сланец or аргиллит который подвергался воздействию тепла и давления, что приводило к перекристаллизации исходных минералов в крупные, плоские, пластинчатые минералы, такие как маленький и хлорит.

Ассоциация минералогия Количество метаморфических отложений варьируется в зависимости от состава исходной породы, интенсивности тепла и давления, а также присутствия флюидов во время метаморфического процесса. Общие минералы, встречающиеся в метаморфических месторождениях, включают кварц, полевой шпат, слюда, гранат и различные виды метаморфических пород, Такие, как гнейс, сланец и мрамор.

Экономическое значение и использование

Метаморфические месторождения могут иметь хозяйственное значение, особенно в виде рудные месторождения. Полезные ископаемые в этих месторождениях могут быть сконцентрированы метаморфическими процессами, такими как перекристаллизация, метасоматоз и деформация. Однако метаморфические месторождения, как правило, менее значимы с экономической точки зрения, чем магматические или гидротермальные месторождения.

Некоторые виды метаморфических месторождений, такие как определенные виды мрамора, используются в качестве строительных материалов и декоративных камней. Некоторые типы метаморфических пород также могут использоваться в качестве промышленных полезных ископаемых, таких как тальк, который используется в различных продуктах, включая керамику, краски и пластмассы. Метаморфические месторождения также могут быть источниками драгоценных камней, таких как некоторые виды корунд (например, рубины и сапфиры) и некоторые виды граната.

Методы исследования

Методы разведки метаморфических месторождений могут варьироваться в зависимости от типа месторождения, местоположения и других факторов. Некоторые из методов разведки, которые можно использовать для выявления и оценки метаморфических месторождений, включают:

1. Картирование поля: это включает в себя идентификацию и картирование обнажений и геологических структур в поле. Данные, собранные во время полевого картирования, могут быть использованы для определения и оценки потенциальных площадей месторождений полезных ископаемых.
2. Геохимический отбор проб: включает сбор и анализ образцов горных пород, почвы, воды или растительности для определения наличия и концентрации минерализации. Геохимические пробы могут помочь определить потенциальные области для дальнейших исследований.
3. Геофизические исследования: это включает в себя использование различных геофизические методы для измерения физических свойств горных пород и минералов в недрах. Геофизические исследования могут помочь определить районы с высоким потенциалом месторождений полезных ископаемых.
4. Дистанционное зондирование: это включает использование спутниковых или аэрофотоснимков для выявления и картирования особенностей поверхности, которые могут указывать на наличие минерализации. Дистанционное зондирование может быть использовано для выявления потенциальных областей для разведки.
5. Бурение: включает бурение скважин для сбора геологических данных и проб из недр. Бурение является важным методом для оценки глубины и степени минерализации в районе.
6. Петрографический анализ: включает в себя исследование тонких срезов образцов породы под микроскопом для определения минералогии, текстуры и структуры породы. Петрографический анализ может помочь определить наличие метаморфических минералов и метаморфическую степень горных пород.
7. Структурный анализ: включает изучение геологических структур, таких как разломы, складки и трещины, чтобы понять историю деформации горных пород. Структурный анализ может помочь определить области, где минерализация могла быть сконцентрирована из-за деформации.

В целом, комбинация этих методов часто используется при разведке и оценке метаморфических месторождений.

Окружающая среда

Экологические проблемы, связанные с метаморфическими отложениями, аналогичны проблемам других типов месторождений полезных ископаемых и могут включать загрязнение почвы и воды, а также разрушение и фрагментацию среды обитания. Добыча и переработка полезных ископаемых из метаморфических месторождений может вести к образованию отходов, таких как хвосты, которые могут содержать опасные вещества, которые могут выщелачиваться в окружающую среду, если с ними не обращаться должным образом. Использование тяжелой техники при добыче полезных ископаемых также может привести к шумовому загрязнению и выбросам пыли, что может негативно сказаться на здоровье рабочих и близлежащих населенных пунктов.

Кроме того, разведка и разработка метаморфических месторождений может нарушить местные экосистемы и среду обитания. Например, вырубка лесов и другие изменения в землепользовании, связанные с добычей полезных ископаемых и разведкой, могут привести к потере среды обитания для местных растений и животных. Это может иметь волновые последствия для всей пищевой сети, потенциально приводя к снижению биоразнообразия и здоровья экосистем. Для смягчения этих последствий от горнодобывающих компаний может потребоваться проведение оценки воздействия на окружающую среду и разработка планов по смягчению и управлению потенциальными экологическими рисками, связанными с их деятельностью.

Рекомендации

1. Гилберт, Дж. М., и Парк, младший, CF (2007). Геология рудных месторождений. Вейвленд Пресс.
2. Эванс, AM (1993). Геология руд и промышленные полезные ископаемые: введение. Уайли-Блэквелл.
3. Лоуэлл, Дж. Д., и Гилберт, Дж. М. (1970). Латеральная и вертикальная зональность гидротермального оруденения в порфировых рудных месторождениях. Экономическая геология, 65(4), 373-408.
4. Певица, Д.А., Бергер, В.И., и Моринг, Британская Колумбия (2005). Порфир медь месторождения мира: база данных и модели содержания и тоннажа, 2004 г. Отчет об открытых файлах Геологической службы США, 05-1060.
5. Кеслер, С.Э., и Уилкинсон, Б.Х. (2019). Месторождения полезных ископаемых в осадочных породах: обзор. Обзоры рудной геологии, 104, 260–279.
6. Хеденквист, Дж. В., Аррибас-младший, А., и Гонсалес-Уриен, Э. (2000). Разведка эпитермальных золото депозиты. Обзоры по экономической геологии, 13, 245-277.
7. Хофстра, А.Х. (2014). кимберлит и алмаз геология района Лундази, Замбия. Обзоры рудной геологии, 57, 215-245.
8. Симмонс, С.Ф. (2005). Месторождения золота карлинского типа в Неваде: критические геологические характеристики и жизнеспособные модели. Экономическая геология, 100(8), 1233-1262.