Sedimentair deposito's zijn minerale afzettingen die worden gevormd door de ophoping van sedimenten op of nabij het aardoppervlak. Deze afzettingen kunnen een verscheidenheid aan bevatten mineralen, inclusief metaalertsen, steenkool, en industriële mineralen zoals kalksteen, zout, en gips. Sedimentaire afzettingen worden gevormd via een aantal verschillende processen en kunnen op basis van hun processen in verschillende brede categorieën worden ingedeeld mineralogie en afzettingsmilieu.

Afbeelding met dank aan Submarine Ring of Fire 2002: Explorer Ridge

Enkele veel voorkomende soorten sedimentaire afzettingen zijn onder meer:

  1. Placer deposito's: Deze afzettingen worden gevormd wanneer zware mineralen worden getransporteerd en afgezet door stromend water of gletsjers. De waardevolle mineralen zijn vaak geconcentreerd in stroombeddingen of op stranden goud, tin, en diamanten.
  2. Strijkijzer opleiding: Deze afzettingen worden doorgaans aangetroffen in sedimentair gesteente die meer dan 2.5 miljard jaar oud zijn en bestaan ​​uit afwisselende lagen ijzeroxiden en silica of chert. Het ijzer in deze formaties werd oorspronkelijk in de oceaan afgezet door hydrothermale vloeistoffen en werd vervolgens geconcentreerd via een verscheidenheid aan chemische en biologische processen.
  3. Evaporietafzettingen: Deze afzettingen ontstaan ​​wanneer zout water verdampt en een laagje zout of andere verdampende mineralen achterlaat. Veel voorkomende verdampingsmineralen zijn onder meer klipzout (steenzout), gips, en anhydriet. Deze afzettingen worden doorgaans aangetroffen in droge of semi-aride omgevingen.
  4. Steenkoolafzettingen: Deze afzettingen worden gevormd door de ophoping van plantaardig materiaal in moerassige omgevingen. Na verloop van tijd wordt het plantmateriaal begraven en ondergaat het een verscheidenheid aan chemische en fysische veranderingen die uiteindelijk resulteren in de vorming van steenkool.
  5. Fosfaatafzettingen: Deze afzettingen worden gevormd door de ophoping van fosfaatrijke sedimenten in mariene omgevingen. De fosfaten zijn vaak afkomstig uit de schelpen van mariene organismen en kunnen worden gewonnen voor gebruik in meststoffen en andere industriële toepassingen.
  6. Carbonaatafzettingen: Deze afzettingen worden gevormd door de ophoping van carbonaatrijke sedimenten in mariene of lacustriene (meer)omgevingen. Veel voorkomende carbonaatmineralen zijn onder meer kalksteen en dolomiet.

De kenmerken en vormingsprocessen van elk type sedimentaire afzetting kunnen sterk variëren, afhankelijk van de afzettingsomgeving en de specifieke mineralogie van de afzetting.

Inhoud

Soorten sedimentaire afzettingen

Sedimentaire afzettingen worden gevormd door de ophoping en cementering van minerale deeltjes of organisch materiaal die worden getransporteerd door water, wind of ijs. Er zijn verschillende soorten sedimentaire afzettingen, waaronder:

  1. Klastische sedimentaire afzettingen: Deze afzettingen worden gevormd door de opeenhoping van losse minerale deeltjes, zoals zand, slib en klei, die door wind of water zijn getransporteerd. Voorbeelden zijn onder meer zandsteen, schalie en conglomeraat.
  2. Chemische sedimentaire afzettingen: Deze afzettingen worden gevormd door het neerslaan van mineralen uit water dat oververzadigd is met opgeloste mineralen. Voorbeelden hiervan zijn kalksteen, dolomiet en verdampers.
  3. Organische sedimentaire afzettingen: Deze afzettingen worden gevormd door de ophoping van organisch materiaal, zoals plantenresten of dierlijke resten, die in de loop van de tijd zijn verdicht en gecementeerd. Voorbeelden hiervan zijn steenkool en oliehoudende leisteen.
  4. Vulkanische sedimentaire afzettingen: Deze afzettingen worden gevormd door de ophoping van vulkanische as en ander vulkanisch materiaal, vaak getransporteerd en afgezet door water. Voorbeelden zijn onder meer tufsteen en vulkanisch inbreuk.

De specifieke kenmerken en mineralogie van sedimentaire afzettingen zijn afhankelijk van hun vormingsprocessen, die worden beïnvloed door factoren zoals klimaat, waterchemie en tektonische activiteit.

Vormingsprocessen en mineralogie

Sedimentaire afzettingen worden gevormd door een verscheidenheid aan processen waarbij sprake is van de afzetting, neerslag en/of accumulatie van mineraal of organisch materiaal in een sedimentair bekken. Het resulterende sedimentair rotsen kan een grote verscheidenheid aan mineralen en ertsen bevatten, waaronder ijzer, aluminium, koper, leiden, zink, goud en Zilver.

Enkele van de belangrijkste soorten sedimentaire afzettingen zijn onder meer:

  1. Gestreepte ijzerformaties (BIF's): Deze zijn samengesteld uit afwisselende banden van ijzerrijke mineralen (zoals hematite en magnetiet) en silica-rijke mineralen. BIF's werden gevormd tijdens de Archeïsche en Proterozoïsche eonen, toen de oceanen van de aarde hoge concentraties opgelost ijzer bevatten.
  2. Evaporietafzettingen: Deze worden gevormd wanneer zout water (zoals uit een oceaan of een zoutmeer) verdampt en minerale afzettingen achterlaat. Enkele veel voorkomende verdampingsmineralen zijn haliet (steenzout), gips en anhydriet.
  3. Fosforiet deposito's: Deze zijn samengesteld uit fosfaatmineralen, zoals apatiet-, en worden gevormd in mariene omgevingen waar organisch materiaal overvloedig aanwezig is. Fosforietafzettingen zijn een belangrijke bron van fosfor, dat wordt gebruikt bij de productie van kunstmest.
  4. Carbonaatafzettingen: Deze worden gevormd door de ophoping van carbonaatmineralen (zoals calciet en dolomiet) die worden neergeslagen uit zee- of zoetwater. Enkele veelvoorkomende voorbeelden van carbonaatafzettingen zijn kalksteen, dolosteen en krijt.
  5. Organisch-rijke schalieafzettingen: Deze worden gevormd door de ophoping van organisch rijk sediment dat is samengeperst en verhard tot schalie. Schalieafzettingen die rijk zijn aan organische stoffen kunnen aanzienlijke hoeveelheden koolwaterstoffen bevatten, zoals olie en aardgas.

De mineralogie van sedimentaire afzettingen kan sterk variëren, afhankelijk van het specifieke type afzetting en de omgevingsomstandigheden waaronder deze is gevormd. BIF's bestaan ​​bijvoorbeeld voornamelijk uit ijzeroxiden, terwijl verdampingsafzettingen bestaan ​​uit haliet, gips en andere zouten. Carbonaatafzettingen bestaan ​​uit calciet en/of dolomiet, terwijl schalieafzettingen die rijk zijn aan organische stoffen aanzienlijke hoeveelheden koolwaterstoffen kunnen bevatten. kleimineralen en andere sedimentaire componenten.

Voorbeelden van opmerkelijke sedimentaire afzettingen

Sedimentaire afzettingen worden gevormd door de ophoping van sedimentaire materialen zoals mineralen, organisch materiaal of chemische neerslagen die uit water of lucht bezinken. De sedimentaire afzettingen kunnen vervolgens verder worden geclassificeerd op basis van het type sediment, de omgeving van de afzetting en de mineralogie van de afzetting.

Enkele voorbeelden van opmerkelijke sedimentaire afzettingen zijn:

  1. Gestreepte ijzerformatie (BIF): Gestreepte ijzerformaties behoren tot de oudste gesteenten op aarde en zijn een belangrijke bron van ijzererts. Ze werden meer dan 2 miljard jaar geleden gevormd toen de atmosfeer van de aarde zuurstofarm was en ijzer in de oceanen werd geoxideerd door fotosynthetische organismen.
  2. Evaporietafzettingen: Evaporietafzettingen worden gevormd wanneer zoutwaterlichamen verdampen, waardoor een laag mineralen achterblijft, waaronder haliet (steenzout), gips en anhydriet. Deze afzettingen zijn te vinden op plaatsen zoals het Great Salt Lake in Utah en de dode Zee.
  3. Fosforietafzettingen: Fosforietafzettingen worden gevormd door de ophoping van organisch materiaal en fosfaatmineralen, meestal in mariene omgevingen. Ze zijn een belangrijke bron van fosfaat voor gebruik in meststoffen en andere toepassingen.
  4. Steenkool: Steenkool is een sedimentair gesteente dat ontstaat door de ophoping van plantenresten in moerassige omgevingen. Het soort steenkool dat ontstaat, hangt af van de soorten planten en de omstandigheden van de omgeving waarin ze groeiden.
  5. OLIE EN GAS: Olie en gas worden gevormd uit de overblijfselen van kleine mariene organismen die miljoenen jaren geleden leefden. De overblijfselen van deze organismen nestelen zich op de bodem van de oceaan en worden begraven door sediment, dat uiteindelijk door hitte en druk wordt omgezet in olie en gas.
  6. Zandsteenafzettingen: Zandsteenafzettingen worden gevormd door de opeenhoping van zanddeeltjes van mineralen of rotsen, meestal in strand- of rivieromgevingen. Zandsteen is een veelgebruikt bouwmateriaal en wordt ook in de bouw gebruikt petroleum industrie als reservoirgesteente.

Dit zijn slechts enkele voorbeelden van de vele soorten sedimentaire afzettingen die over de hele wereld worden aangetroffen.

Economische betekenis en toepassingen

Sedimentaire afzettingen zijn economisch belangrijke bronnen van verschillende belangrijke mineralen, metalen en fossiele brandstoffen. Hier zijn een paar voorbeelden:

  1. Steenkool: Steenkool is de belangrijkste fossiele brandstof in sedimentaire afzettingen. Het wordt voornamelijk gebruikt voor de opwekking van elektriciteit en als brandstof voor verschillende industriële processen. Sedimentaire bekkens zijn de belangrijkste locaties voor steenkoolvorming.
  2. Ijzererts: Sedimentaire afzettingen zoals gestreepte ijzerformaties (BIF's) zijn een belangrijke bron van ijzererts. IJzererts is een belangrijke grondstof voor de productie van ijzer en staal.
  3. fosfaat: Fosfaatgesteente is een belangrijke minerale hulpbron die voornamelijk wordt gebruikt bij de productie van kunstmest. De meeste fosfaatvoorraden in de wereld zijn van sedimentaire oorsprong.
  4. Olie en gas: Sedimentaire bekkens zijn de voornaamste locatie van olie- en gasvoorraden. Deze hulpbronnen zijn van cruciaal belang voor veel aspecten van de moderne samenleving, waaronder transport, verwarming en elektriciteitsopwekking.
  5. Kalksteen: Kalksteen is een sedimentair gesteente dat voornamelijk bestaat uit calciumcarbonaat. Het wordt gebruikt in een verscheidenheid aan toepassingen, waaronder de bouw, de landbouw en de chemische productie.
  6. Zout: Zoutafzettingen worden gevormd in sedimentaire bekkens door de verdamping van zeewater of ander zout water. Zout wordt gebruikt in een breed scala aan industriële processen, maar ook in de voedselproductie en als ontdooimiddel.
  7. Zand en grind: Sedimentafzettingen zijn een belangrijke bron van zand en grind, die worden gebruikt in de bouw- en wegenbouw.

Dit zijn slechts enkele voorbeelden van de economische betekenis en het gebruik van sedimentaire afzettingen. Sedimentaire afzettingen zijn een cruciale bron van veel van de hulpbronnen die essentieel zijn voor de moderne samenleving.

Verkenningstechnieken

Exploratietechnieken voor minerale afzettingen variëren afhankelijk van het type afzetting en de beschikbare technologie. Over het algemeen kunnen exploratietechnieken in twee categorieën worden verdeeld: direct en indirect.

Directe exploratietechnieken omvatten fysieke toegang tot de grond en kunnen methoden omvatten zoals boren, sleuven graven en bemonstering van bodem, rotsen en water. Deze technieken bieden directe informatie over de geologie van de afzetting en de mineralisatie daarin. Directe exploratietechnieken kunnen duur en tijdrovend zijn, maar zijn over het algemeen betrouwbaarder en nauwkeuriger dan indirecte technieken.

Indirecte exploratietechnieken omvatten het analyseren van gegevens waarvoor geen directe toegang tot de afzetting vereist is. Deze kunnen omvatten geofysische methoden zoals zwaartekracht, magnetisme en elektrische weerstand, evenals teledetectietechnieken zoals satellietbeelden en luchtfotografie. Indirecte technieken kunnen waardevolle informatie verschaffen over de structuur en samenstelling van de grond zonder dat er uitgebreid moet worden geboord en gegraven. Ze zijn echter vaak minder betrouwbaar dan directe technieken en kunnen worden beïnvloed door een verscheidenheid aan factoren, zoals weersomstandigheden, vegetatiebedekking en interferentie door kunstmatige constructies.

Exploratietechnieken worden vaak in combinatie gebruikt om een ​​completer beeld te krijgen van de geologie en mineralisatie van een afzetting. Geologen en exploratiebedrijven gebruiken een verscheidenheid aan hulpmiddelen en methoden om potentiële minerale afzettingen te identificeren en evalueren, en de selectie van methoden hangt af van het type afzetting, de geografische locatie en de beschikbare hulpbronnen.

Milieubeleid

Mijnbouw en delfstoffenwinning kunnen aanzienlijke gevolgen hebben voor het milieu, waaronder:

  1. Bodem- en waterverontreiniging: Extractieprocessen kunnen giftige afvalstoffen genereren die de bodem en waterbronnen kunnen verontreinigen, wat kan leiden tot aantasting van het milieu en gevaren voor de gezondheid.
  2. Luchtverontreiniging: Bij mijnbouw- en verwerkingsactiviteiten kunnen allerlei verontreinigende stoffen in de lucht vrijkomen, waaronder stof, zwavel kooldioxide en andere gassen die kunnen bijdragen aan zure regen en andere vormen van luchtvervuiling.
  3. Vernietiging van habitats en verlies aan biodiversiteit: Mijnbouwactiviteiten kunnen natuurlijke habitats en ecosystemen ontwrichten, wat leidt tot de verplaatsing van wilde dieren en verlies van biodiversiteit.
  4. Klimaatverandering: De winning en verwerking van mineralen kan energie-intensief zijn en bijdragen aan de uitstoot van broeikasgassen en klimaatverandering.

Om deze gevolgen te beperken, zijn mijnbouw- en delfstofwinningsactiviteiten doorgaans onderworpen aan milieuregelgeving en -normen die zijn ontworpen om hun ecologische voetafdruk te minimaliseren. Deze regelgeving kan betrekking hebben op zaken als afvalbeheer, watergebruik, luchtkwaliteit en bescherming van habitats. Daarnaast bestaat er een verscheidenheid aan praktijken en technologieën die kunnen worden gebruikt om de milieueffecten van mijnbouw en delfstoffenwinning te minimaliseren, waaronder recycling, het gebruik van hernieuwbare energiebronnen en het implementeren van duurzame praktijken op het gebied van landgebruik.