магматический рудные минералы, также известная как первичная руда полезные ископаемые, минералы, которые образуются непосредственно в результате кристаллизации магмы или из гидротермальные жидкости связаны с магматической деятельностью. Магматические рудные минералы часто связаны с Магматические породы, например, навязчивый горные породы (плутонические породы) и экструзивные породы (вулканиты), и они могут быть важным источником различных хозяйственно-ценных элементов. Вот несколько примеров магматических рудных минералов:

  1. Chromite (FeCr2O4): Хромит — магматический рудный минерал, который является основным источником хром, который используется в производстве нержавеющей стали, сплавов и других промышленных применений. Хромит обычно образуется в ультраосновных и основных магматических породах, таких как дунит, перидотитовыйкачества базальт, и его можно извлечь из хромита депозиты с помощью различных методов добычи.
  2. магнетит (Fe3O4): Магнетит – распространенный магматический рудный минерал, который является важным источником железо, который используется в производстве стали и других промышленных применений. Магнетит может образовываться в широком диапазоне магматических пород, включая основные и ультраосновные породы, и его можно извлекать из месторождений магнетита открытым или подземным способом.
  3. Сульфиды (например, пирит, халькопирит, пентландит и борнит): Сульфиды представляют собой группу магматических рудных минералов, содержащих сера в сочетании с одним или несколькими металлическими элементами, такими как железо, медь, никелькачества платина групповые элементы (ПГЭ). Сульфиды могут образовываться в различных магматических породах, таких как основные и ультраосновные породы, и они могут быть важными источниками этих металлических элементов.
  4. Элементы платиновой группы (ЭПГ) (например, платина, палладийкачества родий): ЭПГ представляют собой группу магматических рудных минералов, которые являются редкими и очень ценными. Обычно они встречаются в ультраосновных породах, таких как дуниты и перидотиты, и часто связаны с сульфидными минералами. PGE используются в самых разных областях, включая каталитические нейтрализаторы, электронику и ювелирные изделия.
  5. Оловянирование минералы (например, касситерит, станнит и оловосодержащие сульфиды): Оловянные минералы — это магматические рудные минералы, содержащие олово, которое используется в производстве припоев, электроники и других целях. Минералы олова могут образовываться в различных магматических породах, включая граниты и пегматиты, и их можно извлекать из оловосодержащих месторождений такими методами добычи, как дноуглубительные работы, открытая добыча и подземная добыча.
  6. вольфрама полезные ископаемые: Вольфрамовые минералы, такие как вольфрамит ((Fe,Mn)WO4) и шеелит (CaWO4), могут образовываться в виде минералов в гранитных породах на поздних стадиях кристаллизации магмы. Минералы вольфрама можно обогащать и концентрировать в определенных зонах внутри гранит, обычно ассоциируется с грейзеном и кварц жильные образования и образуют экономически выгодные вольфрамовые месторождения.
  7. Литий полезные ископаемые: Литиевые минералы, такие как сподуменовая (LiAlSi2O6) и лепидолитовая (K(Li,Al,Rb)3(Al,Si)4O10(F,OH)2) могут образовываться в виде минералов в гранитных породах на поздних стадиях кристаллизации магмы. Литиевые минералы могут быть сконцентрированы в пегматит формации, которые представляют собой исключительно крупнозернистые породы, которые могут содержать высокие концентрации лития и образовывать экономически выгодные литиевые месторождения.
  8. Ванадий полезные ископаемые: Минералы ванадия, такие как магнетит (Fe3O4) и ванадинит (Pb5(VO4)3Cl), может образовываться в виде минералов в основных и ультраосновных магматических породах, таких как габбро и перидотиты, во время кристаллизации магмы. Ванадий используется в производстве стали и других сплавов, а месторождения ванадия могут иметь экономическое значение.
  9. Титан полезные ископаемые: Титановые минералы, такие как ильменит (FeTiO3) и рутил (TiO2), могут образовываться в виде минералов в основных и ультраосновных магматических породах, таких как габбро и нориты, во время кристаллизации магмы. Минералы титана используются в производстве металлического титана, который широко используется в аэрокосмической, военной и промышленной сферах.
  10. Редкоземельные минералы: Редкоземельные минералы, такие как монацит ((Ce,La,Nd,Th)PO4) и бастнезит ((Ce,La,Nd,Pr)CO3F), могут образовываться в виде минералов в щелочных изверженных породах, таких как карбонатиты и перщелочные граниты. , во время кристаллизации магмы. Редкоземельные элементы имеют решающее значение для многих современных технологий, включая электронику, возобновляемые источники энергии и оборонные системы.
  11. Фосфатные минералы: Фосфатные минералы, такие как апатит (Ca5(PO4)3(F,Cl,OH)) и ксенотим (YPO4) могут образовываться в виде минералов внутри магматических пород, таких как щелочные породы и карбонатиты, во время кристаллизации магмы. Фосфорные минералы являются важными источниками фосфора, который является критическим элементом для удобрений и повышения производительности сельского хозяйства.
  12. Уран полезные ископаемые: Минералы урана, такие как уранинит (UO2) и настурана (U3O8) могут образовываться как минералы в гранитных и пегматитовых магматических породах во время кристаллизации магмы. Уран является ключевым источником топлива для атомной энергетики и имеет различные промышленные и военные применения.

Вот некоторые примеры магматических рудных минералов. Формирование магматических рудных минералов тесно связано с процессами магмогенерации, кристаллизации и гидротермальной деятельностью, связанной с изверженными породами, и выявление и добыча этих минералов важны при разведке и эксплуатации месторождений. месторождения полезных ископаемых.

кимберлит с острова Баффин, который содержит крупные кристаллы хрома диопсид, мелкие кристаллы красного цвета гранат, и включают фрагменты известняк (https://geo.libretexts.org)

Формирование рудных минералов в результате магматической сегрегации

Магматическая сегрегация — это процесс во время кристаллизации магмы, при котором определенные минералы концентрируются и отделяются от оставшейся магмы из-за различий в плотности и химическом родстве. Этот процесс может вести к образованию рудных минералов посредством магматической сегрегации, когда определенные элементы или минералы обогащаются и концентрируются в определенных зонах внутри изверженной породы. Вот обзор образования рудных минералов посредством магматической сегрегации:

  1. Фракционная кристаллизация: во время охлаждения и затвердевания магмы минералы кристаллизуются при разных температурах в зависимости от их температуры плавления. По мере остывания магмы первыми кристаллизуются минералы, как правило, высокотемпературные минералы, в то время как оставшаяся магма обогащается элементами, более совместимыми с оставшимся расплавом. Этот процесс известен как фракционная кристаллизация. Рудные минералы могут образовываться в результате фракционной кристаллизации, когда определенные элементы или минералы концентрируются в застывающей магме и в конечном итоге образуют экономически жизнеспособные месторождения полезных ископаемых.
  2. Несмешиваемость: Некоторые магмы могут разделяться на несмешивающиеся фазы из-за различий в плотности и химическом родстве. Например, сульфидные минералы более плотные, чем окружающая магма, и они могут отделяться и опускаться на дно магматической камеры во время кристаллизации, образуя плотный сульфидный слой, известный как кумулят. Этот процесс называется несмешиваемостью, и он может привести к образованию богатых сульфидами рудные месторождения, такие как месторождения никель-медно-платиновой группы (Ni-Cu-PGE).
  3. Пегматитовая дифференциация: Пегматиты представляют собой чрезвычайно крупнозернистые магматические породы, которые образуются на последних стадиях кристаллизации магмы. Они известны своим исключительным минералогическим разнообразием и могут содержать редкие и ценные в хозяйственном отношении полезные ископаемые, в том числе рудные. Пегматиты могут образовываться в результате магматической дифференциации, когда остаточная магма обогащается определенными элементами или минералами, что приводит к образованию пегматитовых рудных минералов, таких как литийсодержащие минералы (например, сподумен, лепидолит) и редкоземельные минералы (например, монацит, бастнезит).
  4. Гидротермальные процессы: Магматическая сегрегация также может привести к образованию рудных минералов в результате гидротермальных процессов. По мере остывания и кристаллизации магмы из кристаллизующейся магмы могут выделяться гидротермальные флюиды, богатые элементами и минералами, и эти флюиды могут мигрировать через трещины и трещины. неисправности в окружающих породах, откладывая при этом рудные минералы. Это может привести к образованию гидротермальных рудных месторождений, связанных с магматической активностью, таких как медно-порфировые месторождения и эпитермальные месторождения. золото депозиты.

Образование рудных минералов посредством магматической сегрегации представляет собой сложный процесс, который зависит от различных факторов, включая состав магмы, температурно-барические условия и наличие подходящих вмещающих пород. Понимание механизмов магматической сегрегации и связанных с ней процессов минерализации руды важно при разведке и разработке месторождений полезных ископаемых, поскольку это может дать представление о распределении и характеристиках рудных минералов в магматических породах.

Богатая золотая руда из Гарвардского рудника, Джеймстаун, Калифорния, широкой кварцево-золотой жилы в Матери-Лоде в Калифорнии. Образец имеет ширину 3.2 см (1.3 дюйма).

Примеры месторождений магматических руд

Есть несколько примеров месторождений магматических руд, которые образуются в результате магматической сегрегации и связанных процессов. Вот некоторые распространенные примеры:

  1. Комплекс Бушвельд, ЮАР: это крупная слоистая магматическая интрузия от основного до ультраосновного состава, которая содержит значительные залежи элементов платиновой группы (ЭПГ), таких как платина, палладий и родий, а также других минералов, таких как хром и ванадий. Комплекс Бушвелд является одним из самых важных в мире источников ЭПГ, которые используются в различных промышленных приложениях, включая каталитические нейтрализаторы, электронику и ювелирные изделия.
  2. Норильск-Талнах, Россия: это крупное месторождение магматических сульфидов, расположенное в Сибири, Россия, известное своими массивными месторождениями никеля, меди и элементов платиновой группы. Месторождение связано с крупной магматической интрузией и содержит значительные запасы этих металлов, что делает его одним из крупнейших и наиболее экономически значимых месторождений магматических руд в мире.
  3. Бассейн Садбери, Канада: Это еще одно известное месторождение магматических сульфидов, расположенное в Онтарио, Канада, известное своими значительными месторождениями никеля, меди и элементов платиновой группы. Бассейн Садбери представляет собой древний ударный кратер, в котором находится уникальное месторождение руды, образовавшееся в результате взаимодействия образовавшегося при ударе расплава с ранее существовавшими породами. Это одно из крупнейших и старейших известных месторождений магматических руд, связанных с ударами.
  4. Грейт Дайк, Зимбабве: это крупная слоистая магматическая интрузия основного и ультраосновного состава в Зимбабве, в которой находятся значительные месторождения хрома, элементов платиновой группы и других минералов. Великая Дайка является одним из крупнейших в мире запасов ЭПГ и важным источником этих металлов.
  5. Комплекс Стилуотер, США: это слоистая магматическая интрузия основного и ультраосновного состава, расположенная в штате Монтана, США, известная своими месторождениями элементов платиновой группы, хрома и других минералов. Комплекс Стиллуотер является одним из немногих источников ЭПГ в Соединенных Штатах и ​​является важным источником этих металлов для промышленных и экономических целей.
  6. Цзиньчуань, Китай: это крупное месторождение магматических сульфидов, расположенное на северо-западе Китая, известное значительными запасами никеля и меди. Месторождение Цзиньчуань является одним из крупнейших сульфидных месторождений никеля и меди в мире и является основным источником этих металлов для быстро растущей экономики Китая.

Это всего лишь несколько примеров месторождений магматических руд, которые встречаются во всем мире и имеют экономическое значение благодаря богатым запасам ценных полезных ископаемых. Месторождения магматических руд могут быть обнаружены в различных геологических условиях и могут содержать широкий спектр экономически важных полезных ископаемых, что делает их важными источниками минеральных ресурсов для мировой экономики.

СТАТЬИ ПО ТЕМЕБОЛЬШЕ ОТ АВТОРА