Месторождения полезных ископаемых представляют собой скопления ценных полезные ископаемые которые представляют экономический интерес для человека. Эти месторождения могут быть обнаружены в различных геологических условиях, включая изверженные, осадочные и метаморфических пород, и они формируются в результате ряда геологических процессов. Полезные ископаемые в этих месторождениях могут быть металлами, такими как медь, золотоили цинкили неметаллы, такие как соль или сера.
Основная концепция месторождений полезных ископаемых заключается в том, что ценные полезные ископаемые сосредоточены в определенных участках земной коры. Эта концентрация может быть результатом ряда факторов, в том числе магматических процессов, гидротермальные жидкости, осадочные процессы и выветривание. Формирование месторождений полезных ископаемых может занять миллионы лет, и они могут располагаться на различной глубине под поверхностью Земли.
Открытие и разработка месторождений полезных ископаемых является важным аспектом горнодобывающей промышленности, которая обеспечивает сырьем, необходимым для многих продуктов и отраслей. Понимание геологических процессов, которые вести к образованию месторождений полезных ископаемых имеет важное значение для обнаружения и добычи этих ресурсов эффективным и устойчивым образом.
Содержание:
Процессы формирования
Месторождения полезных ископаемых могут образовываться в результате различных процессов, некоторые из которых включают:
- Магматические процессы: некоторые месторождения полезных ископаемых образуются в результате охлаждения и кристаллизации магмы. Когда магма остывает и затвердевает, она может осаждать минералы, которые могут накапливаться, образуя рудные тела.
- Гидротермальные процессы. Гидротермальные жидкости, богатые растворенными минералами, могут отлагать эти минералы при контакте с более холодной породой. Гидротермальные месторождения распространены в районах с активными или недавно активными вулканы, горячие источники и гейзеры.
- Осадочные процессы: осадочные месторождения полезных ископаемых образуются в результате накопления полезных ископаемых в осадочные породы. Эти отложения могут образовываться в результате различных процессов, таких как осаждение из-за испарения воды, замещение существующих минералов или накопление минералов в порах осадочных пород. горные породы.
- Метаморфические процессы: во время метаморфизма месторождения полезных ископаемых могут образовываться в результате перекристаллизации существующих минералов, роста новых минералов или замены существующих минералов другими минералами. Месторождения метаморфических полезных ископаемых распространены в районах, где горные породы подвергались воздействию высоких температур и давления.
- Россыпные процессы: россыпные отложения образуются в результате накопления минералов в руслах рек или на поверхности земли. Эти отложения могут образовываться, когда минералы вымываются из материнской породы и переносятся вниз по течению водой или ветром.
- Процессы выветривания: некоторые залежи полезных ископаемых могут образовываться в результате выветривания и разложения существующих горных пород. Выветривание может вызвать высвобождение ионов минералов в почву и грунтовые воды, которые затем могут накапливаться с образованием месторождений полезных ископаемых.
Экономическое значение и использование
Месторождения полезных ископаемых имеют большое народнохозяйственное значение, так как являются источником многих ценных ресурсов, используемых в различных отраслях промышленности. Использование полезных ископаемых разнообразно: от строительных материалов, таких как цемент, кирпич и плитка, до металлов, таких как железо, медь, золото и Серебряный, к энергетическим ресурсам, таким как уголь, нефть и природный газ.
Помимо своей экономической ценности, полезные ископаемые также имеют множество других применений, в том числе в производстве электроники, ювелирных изделий и других товаров народного потребления, а также в медицине и сельском хозяйстве.
Экономическая ценность месторождения полезных ископаемых зависит от различных факторов, таких как качество и количество полезных ископаемых, простота добычи и спрос на минерал на рынке. Поэтому понимание геологии и минералогия месторождений полезных ископаемых имеет важное значение для оценки их экономического потенциала и разработки стратегий добычи и добычи.
Некоторые распространенные типы месторождений полезных ископаемых
Существует много типов месторождений полезных ископаемых, но некоторые из наиболее распространенных включают в себя:
- жильные отложения: они образованы гидротермальными флюидами, которые откладывают минералы в трещинах или трещинах в горных породах.
- Порфировые месторождения: они образованы магмой, которая внедряется в горные породы и откладывает минералы.
- Скарновые отложения: они образованы гидротермальными флюидами, которые реагируют с карбонатными породами и откладывают минералы в образовавшихся метаморфических породах.
- Осадочные отложения: они образуются в результате осаждения минералов из воды в осадочных средах.
- Россыпные отложения: они образуются в результате концентрации тяжелых минералов в ручьях, пляжах или других осадочных средах.
- Вулканогенный массивный сульфид (ЗИС) месторождения: они образованы гидротермальными флюидами, которые откладывают минералы в вулканических породах.
- Месторождения карбонатита: они образованы магмой, содержащей высокие концентрации карбонатных минералов.
- кимберлит трубы: они образуются в результате извержения магмы, содержащей алмазы и другие минералы.
- Месторождения оксида железа, меди и золота (IOCG): они образованы гидротермальными флюидами, которые откладывают железо, медь и золото в горных породах.
- Месторождения латерита: они образуются в результате выветривания ультраосновных пород и концентрации никель и другие металлы в образующихся почвах.
Это всего лишь несколько примеров, и существует множество других типов месторождений полезных ископаемых, которые могут образовываться в различных геологических условиях.
Жилы-минералы-депозиты
Жильные отложения - это тип месторождений полезных ископаемых, которые образуются, когда минералы отлагаются из гидротермальных флюидов в трещинах, трещинах или трещинах в горных породах. Они часто встречаются в породах, подвергшихся деформации или метаморфизму. Минералы, из которых состоят жильные отложения, часто представляют собой руды металлов, хотя в жилах могут откладываться и неметаллические полезные ископаемые.
Жильные отложения образуются, когда горячие, богатые минералами флюиды протекают через трещины в горных породах и охлаждаются, в результате чего минералы выпадают в осадок и образуют жилы. Флюиды, образующие жильные отложения, часто связаны с магматическими или гидротермальными системами и могут быть источником различных пород, включая плутонические породы, вулканические породы и осадочные породы.
Некоторые примеры жильных месторождений включают золотые жилы в Блэк-Хиллз в Южной Дакоте, серебряные жилы в Комсток-Лоде в Неваде и медные жилы на полуострове Кевинау в Мичигане. Жильные отложения часто имеют экономическую ценность, так как могут содержать высокие концентрации ценных полезных ископаемых.
Типы месторождений полезных ископаемых
Существуют различные типы месторождений полезных ископаемых, каждое из которых имеет свои уникальные характеристики и процессы образования. Некоторые из наиболее распространенных типов месторождений полезных ископаемых включают в себя:
- Магматические месторождения: они образуются в результате охлаждения и кристаллизации магмы и включают месторождения хромит, платина, никель и медь.
- Гидротермальные месторождения: они образуются в результате циркуляции горячих водных флюидов и включают месторождения золота, серебра, свинца, цинка и меди.
- Осадочные отложения: образуются в результате накопления и концентрации минеральных частиц в осадочных породах и включают залежи железа, марганец, уран, и фосфат.
- Остаточные отложения: они образуются в результате выветривания и выщелачивания горных пород, оставляя после себя концентрированные минералы, и включают отложения боксит и железо.
- Россыпные месторождения: они образуются в результате концентрации минералов в результате выветривания и эрозии в руслах рек и прибрежных песках и включают месторождения золота, банка, и бриллианты.
- Карбонатитовые месторождения: они редки и образуются в результате охлаждения и затвердевания карбонатитовой магмы и включают месторождения редкоземельных элементов и ниобия.
- Кимберлитовые месторождения: они образованы глубинной вулканической активностью и включают месторождения алмазов.
- Эвапоритовые отложения: образуются в результате испарения соленой воды и включают отложения галит, гипс, и калий.
- Месторождения латерита: они образуются в результате выветривания ультраосновных пород в тропическом климате и включают месторождения никеля и кобальт.
- Месторождения оксида железа, меди и золота (IOCG): они образованы гидротермальными флюидами и включают месторождения железа, меди и золота.
Каждый тип месторождений полезных ископаемых имеет свои отличительные характеристики, а разведка и разработка конкретного типа месторождений требуют специальных методов и знаний.
Первичная минералогия
Первичная минералогия относится к минералам, которые образуются непосредственно в результате магматических, метаморфических и осадочных процессов. Эти минералы образовались на их нынешнем месте, и они не были перемещены или изменены по сравнению с их первоначальным состоянием. Первичные минералы часто классифицируют на основе их кристаллической структуры, которая определяется химическим составом минерала и тем, как он образовался.
In Магматические породы, минералы, которые образуются, в основном представляют собой силикатные минералы, которые содержат кремний и кислород, а также другие элементы, такие как алюминий, магний, железо и калий. Некоторые из распространенных первичных силикатных минералов, обнаруженных в магматических породах, включают полевой шпат, кварц, маленький, пироксен, амфиболи оливин.
Метаморфические породы образуются из изменение ранее существовавших горных пород из-за изменений температуры, давления и химической среды. Первичные минералы, которые образуются во время метаморфизма, обычно представляют собой силикатные минералы, но они часто отличаются от минералов, обнаруженных в исходной породе. Например, минерал гранат часто образуется при метаморфизме сланец or песчаник.
Осадочные породы образуются в результате накопления наносов, которые были перенесены и отложены ветром, водой или льдом. Первичные минералы, образующиеся в осадочных породах, обычно представляют собой несиликатные минералы, такие как кальцит, доломит, гипс и галит.
Первичная минералогия важна в изучении геологии, потому что она дает представление об истории земной коры и процессах, в результате которых образовались горные породы и минералы. Изучая состав и распределение первичных полезных ископаемых, геологи могут получить представление о геологической истории района и лучше понять имеющиеся ресурсы.
Вторичные минералы
Вторичные минералы - это минералы, которые образуются в результате изменения ранее существовавших минералов, обычно в результате воздействия гидротермальных флюидов или процессов выветривания.
В некоторых случаях вторичные минералы образуются в результате реакции ранее существовавших минералов с флюидами, обогащенными определенными элементами, такими как вода, нагретая магмой, или подземные воды, обогащенные ионами металлов из месторождений полезных ископаемых. В других случаях вторичные минералы образуются в результате процессов выветривания, которые могут разрушать ранее существовавшие минералы и высвобождать их химические составляющие, которые затем рекомбинируются с образованием новых минералов.
Примеры вторичных минералов включают змеевик, который образуется в результате изменения ультраосновных пород, и каолинит, который образуется в результате выветривания минералов полевого шпата в гранит. Вторичные полезные ископаемые могут иметь экономическое значение, поскольку они могут содержать ценные металлы и минералы, которых не было в исходной породе или минерале.
Что такое хост-рок?
В геологии термин «вмещающая порода» относится к породе, которая окружает, покрывает или содержит рудное месторождение, минеральную жилу или другой представляющий интерес геологический объект. Вмещающая порода может быть осадочной, магматической или метаморфической по происхождению, а содержащаяся в ней минерализация или отложения могут быть связаны с образованием или внедрением вмещающей породы.
В контексте добычи полезных ископаемых понимание характеристик вмещающей породы имеет решающее значение для определения осуществимости и потенциальной прибыльности горнодобывающего проекта. Тип вмещающей породы, ее минеральный состав, структура и другие свойства могут влиять на легкость извлечения минералов или металлов, а также на затраты, связанные с добычей и обработкой.
Порода, в которой находится месторождение руды
- Вулканические или пирокластические породы
- Плутонические или субвулканические породы
- Ультраосновные породы
- Карбонатные породы
- Осадочные породы
- Эвапоритовые породы
Уолл-рок или кантри-рок
В геологии термин «вмещающая порода» или «вмещающая порода» относится к окружающей породе, которая заключает в себе изверженную интрузию, рудное месторождение или минеральную жилу. Вмещающие породы обычно старше, чем интрузивное или минерализирующее событие, которое они окружают, и, возможно, были изменены теплом и флюидами, связанными с интрузией или минерализацией.
Например, в контексте минеральной жилы вмещающая порода представляет собой породу, которая находится в контакте с жилой, и это может быть важным фактором в формировании и характеристиках жилы. Вмещающие породы также могут влиять на тип возникающей минерализации, а также на форму и ориентацию залежи. Понимание свойств и характеристик вмещающих пород является важной частью разведки и добычи полезных ископаемых.
Порода, окружающая месторождение руды, в частности, порода по обеим сторонам жилы.
- Вулканические или пирокластические породы
- Плутонические или субвулканические породы
- Ультраосновные породы
- Карбонатные породы
- Осадочные породы
- Эвапоритовые породы
Рекомендации
- Гилберт, Дж. М., и Парк-младший, CF (2007). Геология рудных месторождений (2-е изд.). Вейвленд Пресс.
- Эванс, AM (1993). Геология руд и промышленные полезные ископаемые: введение (2-е изд.). Наука Блэквелла.
- Проффет, Дж. М. (2003). Геология месторождений полезных ископаемых Австралии и Папуа-Новой Гвинеи (3-е изд.). AusIMM.
- Силлитоу, Р. Х. (2010). Медно-порфировые системы. Экономическая геология, 105(1), 3-41.
- Генрих, Калифорния, Дриснер, Т., и Монеке, Т. (2007). Геология гидротермальных рудных месторождений. Экономическая геология, 102(3), 469-505.
- Хофстра, А. Х., Клайн, Дж. С., и Дойч, CV (2000). Глава 23 – Золотые месторождения. В Геологии месторождений полезных ископаемых Кордильер западной Канады (стр. 705-762). Канадский институт горного дела, металлургии и нефтяной.
- Ридли, младший и Diamond, ЛВ (2014). Природа и происхождение золотых месторождений конгломератов Витватерсранд в супергруппе Вентерсдорп, ЮАР – переоценка. Обзоры рудной геологии, 62, 156-177.
- Кеслер, С.Э., Уилкинсон, Б.Х., и Кеслер, С.Е. (2012). Геология рудных месторождений. Издательство Кембриджского университета.
- Хеденквист, Дж. В., и Ловенстерн, Дж. Б. (1994). Роль магм в формировании гидротермальных рудных месторождений. Природа, 370 (6490), 519-527.
- Хуфс, Дж. (2009). Геохимия стабильных изотопов (6-е изд.). Спрингер.