Magmatisch deposito's zijn minerale afzettingen die geassocieerd zijn met stollingsgesteenten, zoals graniet, Gabbro en bazalt. Ze worden gevormd door de afkoeling en kristallisatie van magma of lava, wat kan resulteren in de concentratie van verschillende stoffen mineralen in het gestolde gesteente. Magmatische afzettingen kunnen verder worden onderverdeeld in twee hoofdtypen: opdringerig en extrusief.
Opdringerige magmatische afzettingen, ook bekend als plutonische afzettingen, worden gevormd wanneer magma in de aardkorst stolt. Terwijl het magma afkoelt, beginnen mineralen uit de smelt te kristalliseren en worden ze geconcentreerd in bepaalde delen van het gesteente. De resulterende afzettingen kunnen enorm groot zijn en hoge concentraties waardevolle mineralen bevatten, zoals koper, nikkel, platina en goud.
Extrusieve magmatische afzettingen, ook wel vulkanische afzettingen genoemd, worden gevormd wanneer magma of lava op het aardoppervlak uitbarst en stolt. Deze afzettingen kunnen worden gevonden in de vorm van lavastromen, vulkanische as en andere vulkanische stoffen rotsen. Enkele voorbeelden van extrusieve magmatische afzettingen zijn enorme sulfideafzettingen, die rijk zijn aan koper, zink en leidenen afzettingen van elementen uit de platinagroep, die rijk zijn aan platina, palladium en rhodium.
Magmatische afzettingen kunnen economisch belangrijke bronnen zijn van verschillende metalen en mineralen, en zijn vaak het doelwit van mijnbouw- en exploratieactiviteiten.
Inhoud
Soorten magmatische afzettingen
Magmatische afzettingen worden gevormd uit magma, dit is gesmolten gesteente dat afkomstig is van de aardmantel of de lagere korst. Terwijl het magma afkoelt en stolt, kan het bepaalde elementen concentreren, die afzettingen van waardevolle mineralen kunnen vormen.
Er zijn verschillende soorten magmatische afzettingen, waaronder:
- Porfierafzettingen: Dit zijn de meest voorkomende soorten magmatische afzettingen en worden doorgaans aangetroffen bij koper- en goudmijnactiviteiten. Porfierafzettingen ontstaan wanneer magma de aardkorst binnendringt, en mineralen worden afgezet wanneer het magma afkoelt en stolt. Porfierafzettingen zijn over het algemeen laagwaardige maar grote tonnage-operaties die aanzienlijke hoeveelheden verwerking vereisen.
- skarn deposito's: Skarn-afzettingen worden gevormd door de interactie van magma met carbonaatgesteenten. De hitte en vloeistoffen uit het magma veranderen de carbonaatgesteenten, waardoor een mineralisatiezone ontstaat die een skarn wordt genoemd. De Skarn-afzettingen staan bekend om hun hoogwaardige afzettingen van koper, goud, zilver en wolfraam.
- pegmatiet Afzettingen: Deze afzettingen staan bekend om hun grofkorrelige aard, waardoor ze gemakkelijker te ontginnen zijn. Pegmatieten worden gevormd door de afkoeling van magma in een laat stadium en bevatten een verscheidenheid aan mineralen, waaronder zeldzame aardelementen. lithiumen tantaal. Pegmatietafzettingen zijn meestal klein, maar de hoge concentratie waardevolle mineralen kan ze economisch levensvatbaar maken.
- Kimberliet Afzettingen: Kimberlietafzettingen worden gevormd door de uitbarsting van magma uit de diepe bron en staan bekend om hun diamantdragende aard. De vulkaanuitbarstingen brengen de diamanten naar de oppervlakte, waar ze kunnen worden gedolven. echter, de diamant afzettingen in kimberliet zijn over het algemeen klein en sporadisch, waardoor mijnbouwactiviteiten moeilijk en kostbaar zijn.
- Carbonatietafzettingen: Deze afzettingen worden gevormd door de afkoeling en stolling van carbonaatmagma. Carbonatietafzettingen staan bekend om hun afzettingen van zeldzame aardelementen en worden doorgaans gedolven voor deze elementen, die worden gebruikt in hightechtoepassingen.
Elk van deze magmatische afzettingen heeft zijn eigen unieke kenmerken, en hun economische levensvatbaarheid hangt af van een verscheidenheid aan factoren, waaronder de kwaliteit en het tonnage van de afzetting, de toegankelijkheid van de afzetting en de marktvraag naar de mineralen die zich in de afzetting bevinden.
Porfierafzettingen
Porfierafzettingen zijn een soort magmatische afzettingen die economisch belangrijke bronnen zijn van koper, molybdeen en goud, evenals van andere metalen. Ze zijn genoemd naar de textuur van de rotsen die de mineralisatie herbergen, die bestaat uit grote kristallen, of fenocrysten, ingebed in een fijnkorrelige matrix of grondmassa.
Porfierafzettingen worden gevormd door het binnendringen van magma in de aardkorst, waardoor grote, diepgewortelde magmakamers kunnen ontstaan. Terwijl deze kamers afkoelen en stollen, hydrothermale vloeistoffen vrijkomen, die metalen en andere elementen kunnen vervoeren. Deze vloeistoffen migreren door breuken en andere doorlaatbare structuren in het omringende gesteente en kunnen mineralisatie veroorzaken wanneer ze afkoelen en in wisselwerking treden met het gastgesteente.
Porfierafzettingen zijn doorgaans groot en laagwaardig, waarbij mineralisatie over grote gebieden plaatsvindt. Ze kunnen ook polymetaal zijn, wat betekent dat ze meerdere metalen van economisch belang bevatten. Enkele van 's werelds grootste koper- en goudmijnen zijn porfierafzettingen, waaronder de Bingham Canyon-mijn in Utah, VS, en de Grasberg-mijn in Indonesië.
Skarn-deposito's
Skarn-afzettingen worden gevormd wanneer hydrothermische vloeistoffen in wisselwerking treden met carbonaatrijke gesteenten, zoals kalksteen or marmeren, resulterend in de vervanging van de oorspronkelijke mineralen door een verscheidenheid aan mineralen, waaronder die van economisch belang. Skarns kan een breed scala aan metaalmineralen bevatten, waaronder koper, goud, zilver, lood, zink, wolfraam en molybdeen.
De vorming van skarn-afzettingen omvat doorgaans het volgende proces:
- Het binnendringen van stollingsgesteenten, die een warmte- en vloeistofbron vormen.
- Interactie van de stollingsgesteenten met carbonaatrijk sedimentair gesteente, wat leidt tot de vervanging van de carbonaatmineralen door nieuwe mineralen.
- Afzetting van economische mineralen in de skarn.
Skarn-afzettingen worden vaak geassocieerd met porfierafzettingen, aangezien beide doorgaans door hetzelfde hydrothermale systeem worden gevormd. Voorbeelden van skarn-afzettingen zijn de Antamina-afzetting in Peru en de Mount Skukum-afzetting in Canada.
Pegmatietafzettingen
Pegmatietafzettingen zijn een soort magmatische afzettingen die zijn samengesteld uit ongewoon grote kristallen of massa's mineralen die gewoonlijk worden gevormd in de laatste fase van de kristallisatie van een magma. Pegmatieten zijn over het algemeen grofkorrelig en bevatten vaak zeldzame of ongebruikelijke mineralen, waardoor ze interessant zijn voor mineralenverzamelaars en soms ook van economisch belang. Enkele van de mineralen die vaak in pegmatieten worden aangetroffen, zijn onder meer: veldspaat, small, kwarts, toermalijn, topaas en beryl.
Pegmatieten worden doorgaans aangetroffen in combinatie met graniet, en worden gewoonlijk langs de randen van granieten plutons of in de plutons zelf geplaatst. Ze kunnen ook voorkomen als dijken of aderen die andere rotsen doorsnijden. Aangenomen wordt dat de vorming van pegmatieten verband houdt met de langzame afkoeling van het magma en de daaruit voortvloeiende groei van grote kristallen, evenals met de aanwezigheid van water en andere vluchtige elementen in het magma. Vanwege hun ongewone mineralogie en grote kristalgrootte kunnen pegmatieten soms belangrijke bronnen zijn van industriële mineralen, edelstenen en zeldzame metalen.
Kimberlite-afzettingen
Kimberliet is een gesteentesoort waarvan bekend is dat het diamanten bevat. Kimberliet is vernoemd naar de stad Kimberley in Zuid-Afrika, waar de eerste diamanten gevonden in kimberliet werden ontdekt. Kimberliet is een soort vulkanisch gesteente dat wordt gevormd uit magma dat uit de aardmantel opstijgt en relatief snel afkoelt, waardoor veel van de kenmerken van de mantel behouden blijven. Kimberlietpijpen zijn de belangrijkste bron van diamanten ter wereld. Er wordt aangenomen dat de diamanten in kimberlietpijpen diep in de aardmantel zijn ontstaan en door vulkanische activiteit naar de oppervlakte zijn gebracht. Andere mineralen gevonden in kimberliet zijn onder meer olivijn, pyroxeen en granaat.
Carbonatietafzettingen
Arbonatietafzettingen zijn een ander type magmatische afzettingen die relatief zeldzaam zijn maar economisch belangrijk kunnen zijn. Deze afzettingen worden gekenmerkt door hun hoge concentraties zeldzame aardelementen (REE), die worden gebruikt in een verscheidenheid aan hightechtoepassingen, zoals elektronica, magneten en batterijen.
Carbonatieten zijn stollingsgesteenten die voornamelijk bestaan uit carbonaatmineralen, zoals calciet en dolomiet, evenals andere mineralen, zoals apatiet-, magnetiet en flogopiet. Er wordt aangenomen dat ze ontstaan uit carbonatitisch magma dat diep in de mantel ontstaat en naar de oppervlakte stijgt, hetzij direct, hetzij via het proces van assimilatie, waar het afkoelt en stolt.
De Bayan Obo-afzetting in China is een van de grootste carbonaatafzettingen ter wereld en is een belangrijke bron van REE's. Andere opmerkelijke carbonaatafzettingen zijn het Palabora-complex in Zuid-Afrika, de Mount Weld-afzetting in Australië en de Berg Pasbetaling in de Verenigde Staten.
Vormingsprocessen en mineralogie
Magmatische afzettingen ontstaan door de afkoeling en kristallisatie van magma, wat kan leiden tot de concentratie van bepaalde mineralen in economische afzettingen. De mineralogie van magmatische afzettingen hangt af van de samenstelling van het oorspronkelijke magma en de omstandigheden waaronder het afkoelde en kristalliseerde.
De mineralen die gewoonlijk worden geassocieerd met magmatische afzettingen omvatten sulfiden, oxiden en silicaten van metalen zoals koper, nikkel, platina, palladium, goud en zilver. Deze metalen zijn doorgaans meer geconcentreerd in de dichtere en zwaardere mineralen, die tijdens het koel- en stollingsproces naar de bodem van de magmakamer zinken.
De mineralogie van magmatische afzettingen kan ook worden beïnvloed door de aanwezigheid van vluchtige elementen zoals zwavel, chloor en fluor, die de vorming van mineralen zoals apatiet, magnetiet en fluoriet. Bovendien kan het afkoelen en stollen van magma leiden tot de vorming van mineralen zoals veldspaat, mica en kwarts, die soms economisch waardevol kunnen zijn.
Voorbeelden van opmerkelijke magmatische afzettingen
Er zijn veel opmerkelijke magmatische afzettingen over de hele wereld. Hier zijn een paar voorbeelden:
- Norilsk-Talnakh, Rusland: Deze afzetting is een van de grootste bronnen van nikkel en palladium ter wereld. Het bevindt zich in de Siberische vallen, die deel uitmaken van een grote stollingsprovincie die werd gevormd tijdens het uitsterven van het Perm-Trias.
- Bushveld Complex, Zuid-Afrika: Deze gelaagde maffia-indringing is een van 's werelds grootste bronnen van platina en chromium. De afzetting is ongeveer 2 miljard jaar oud en beslaat een oppervlakte van ongeveer 66,000 vierkante kilometer.
- Sudbury Basin, Canada: Dit bassin is een van de grootste inslagstructuren op aarde en bevat een enorme magmatische afzetting die rijk is aan nikkel-, koper- en platinagroepmetalen. De afzetting werd ongeveer 1.8 miljard jaar geleden gevormd door een meteorietinslag.
- Palabora, Zuid-Afrika: Deze afzetting is een van 's werelds grootste bronnen van koper en bevat aanzienlijke hoeveelheden goud en zilver. Het bevindt zich in een groot carbonaatcomplex dat ongeveer 2 miljard jaar geleden werd gevormd.
- Stillwater Complex, VS: Deze gelaagde mafische indringing in Montana is een belangrijke bron van metalen uit de platinagroep en bevat aanzienlijke hoeveelheden chroom en koper. De afzetting is ongeveer 2.7 miljard jaar oud en beslaat een oppervlakte van ongeveer 2,600 vierkante kilometer.
Deze afzettingen zijn slechts enkele voorbeelden van de vele magmatische afzettingen die over de hele wereld zijn ontdekt.
