Minerale afzettingen

Minerale afzettingen zijn ophopingen van waardevolle stoffen mineralen die van economisch belang zijn voor de mens. Deze afzettingen zijn te vinden in een verscheidenheid aan geologische omgevingen, waaronder stollings-, sedimentaire en metamorfe gesteenten, en ze worden gevormd door een reeks geologische processen. De mineralen in deze afzettingen kunnen metalen zijn, zoals koper, goudof zink, of niet-metalen, zoals zout of zwavel.

Het basisconcept achter minerale afzettingen is dat waardevolle mineralen geconcentreerd zijn in bepaalde delen van de aardkorst. Deze concentratie kan het gevolg zijn van een aantal factoren, waaronder magmatische processen, hydrothermale vloeistoffen, sedimentaire processen, en verwering. De vorming van minerale afzettingen kan miljoenen jaren duren, en deze kunnen zich op verschillende diepten onder het aardoppervlak bevinden.

De ontdekking en ontwikkeling van minerale afzettingen is een belangrijk aspect van de mijnbouwindustrie, die de grondstoffen levert die nodig zijn voor veel producten en industrieën. Inzicht in de geologische processen die daarbij optreden leiden voor de vorming van minerale afzettingen is belangrijk voor het op een efficiënte en duurzame manier lokaliseren en winnen van deze hulpbronnen.

Vormingsprocessen

Minerale afzettingen kunnen zich vormen via verschillende processen, waaronder:

1. Magmatische processen: Sommige minerale afzettingen worden gevormd door de afkoeling en kristallisatie van magma. Terwijl magma afkoelt en stolt, kan het mineralen neerslaan, die zich kunnen ophopen om ertslichamen te vormen.
2. Hydrothermische processen: Hydrothermische vloeistoffen die rijk zijn aan opgeloste mineralen kunnen deze mineralen afzetten wanneer ze in contact komen met koeler gesteente. Hydrothermische afzettingen komen vaak voor in gebieden met actieve of recent actieve vulkanen, warmwaterbronnen, en geisers.
3. Sedimentaire processen: Sedimentaire minerale afzettingen worden gevormd door de ophoping van mineralen in sedimentair gesteente. Deze afzettingen kunnen ontstaan ​​door een verscheidenheid aan processen, zoals neerslag door verdampend water, vervanging van bestaande mineralen of de accumulatie van mineralen in porieruimten in sedimentaire sedimenten. rotsen.
4. Metamorfe processen: Tijdens metamorfose kunnen minerale afzettingen ontstaan ​​door de herkristallisatie van bestaande mineralen, de groei van nieuwe mineralen of de vervanging van bestaande mineralen door andere mineralen. Metamorfe minerale afzettingen komen vaak voor in gebieden waar gesteenten zijn blootgesteld aan hoge temperaturen en druk.
5. Placer-processen: Placer-afzettingen worden gevormd door de ophoping van mineralen in stroombedden of op het grondoppervlak. Deze afzettingen kunnen ontstaan ​​wanneer mineralen uit hun brongesteente worden geërodeerd en stroomafwaarts worden getransporteerd door water of wind.
6. Verweringsprocessen: Sommige minerale afzettingen kunnen ontstaan ​​door verwering en ontbinding van bestaand gesteente. Verwering kan ervoor zorgen dat minerale ionen in de bodem en het grondwater vrijkomen, die zich vervolgens kunnen ophopen en minerale afzettingen kunnen vormen.

Economische betekenis en toepassingen

Minerale afzettingen zijn van grote economische betekenis, omdat ze de bron zijn van veel waardevolle hulpbronnen die in verschillende industrieën worden gebruikt. Het gebruik van mineralen is divers, variërend van bouwmaterialen zoals cement, bakstenen en tegels tot metalen zoals ijzer, koper, goud, en zilver, naar energiebronnen zoals steenkool, olie en aardgas.

Naast hun economische waarde hebben mineralen ook vele andere toepassingen, waaronder bij de productie van elektronica, sieraden en andere consumptiegoederen, maar ook in de geneeskunde en de landbouw.

De economische waarde van een mineraalafzetting hangt af van verschillende factoren, zoals de kwaliteit en kwantiteit van het mineraal, het gemak van winning en de vraag naar het mineraal op de markt. Daarom is het begrijpen van de geologie en mineralogie van minerale afzettingen is essentieel voor het beoordelen van hun economisch potentieel en het ontwikkelen van mijnbouw- en winningsstrategieën.

Enkele veel voorkomende soorten minerale afzettingen

Er zijn veel soorten minerale afzettingen, maar enkele van de meest voorkomende zijn:

1. Aderafzettingen: Deze worden gevormd door hydrothermische vloeistoffen die mineralen afzetten in breuken of spleten in rotsen.
2. Porfierafzettingen: Deze worden gevormd door magma dat in rotsen binnendringt en mineralen afzet.
3. skarn afzettingen: Deze worden gevormd door hydrothermische vloeistoffen die reageren met carbonaatgesteenten en mineralen afzetten in de resulterende metamorfe gesteenten.
4. Sedimentaire afzettingen: Deze worden gevormd door de neerslag van mineralen uit water in sedimentaire omgevingen.
5. Placerafzettingen: deze worden gevormd door de concentratie van zware mineralen in beken, stranden of andere sedimentaire omgevingen.
6. Vulkanogeen massief sulfide (VMS) afzettingen: deze worden gevormd door hydrothermale vloeistoffen die mineralen afzetten in vulkanisch gesteente.
7. Carbonatietafzettingen: Deze worden gevormd door magma dat hoge concentraties carbonaatmineralen bevat.
8. Kimberliet pijpen: Deze worden gevormd door de uitbarsting van magma dat diamanten en andere mineralen bevat.
9. Afzettingen van ijzeroxide-koper-goud (IOCG): Deze worden gevormd door hydrothermische vloeistoffen die ijzer, koper en goud in gesteenten afzetten.
10. Laterietafzettingen: deze worden gevormd door de verwering van ultramafische gesteenten en de concentratie van nikkel en andere metalen in de resulterende bodems.

Dit zijn slechts enkele voorbeelden, en er zijn nog veel meer soorten minerale afzettingen die zich in verschillende geologische omgevingen kunnen vormen.

Ader-mineraal-afzettingen

Aderafzettingen zijn een soort minerale afzettingen die ontstaan ​​wanneer mineralen worden afgezet uit hydrothermische vloeistoffen in scheuren, kloven of verbindingen in rotsen. Ze worden vaak aangetroffen in gesteenten die vervorming of metamorfose hebben ondergaan. De mineralen waaruit aderafzettingen bestaan, zijn vaak metaalertsen, hoewel niet-metaalhoudende mineralen ook in aderen kunnen worden afgezet.

Aderafzettingen worden gevormd wanneer hete, mineraalrijke vloeistoffen door breuken in rotsen stromen en afkoelen, waardoor de mineralen neerslaan en aderen vormen. De vloeistoffen die aderafzettingen vormen, worden vaak geassocieerd met magmatische of hydrothermale systemen en kunnen afkomstig zijn van een verscheidenheid aan verschillende gesteenten, waaronder plutonische gesteenten, vulkanisch gesteente en sedimentair gesteente.

Enkele voorbeelden van aderafzettingen zijn goudaders in de Black Hills van South Dakota, zilveraders in de Comstock Lode in Nevada en koperaders op het Keweenaw-schiereiland van Michigan. Aderafzettingen zijn vaak economisch waardevol, omdat ze hoge concentraties waardevolle mineralen kunnen bevatten.

Bingham Canyon in Utah (VS) Kopermijn

Soorten minerale afzettingen

Er zijn verschillende soorten minerale afzettingen, elk met zijn eigen unieke kenmerken en vormingsprocessen. Enkele van de meest voorkomende soorten minerale afzettingen zijn:

1. Magmatische afzettingen: Deze worden gevormd door de afkoeling en kristallisatie van magma en omvatten afzettingen van chromiet, platina, nikkel en koper.
2. Hydrothermische afzettingen: Deze worden gevormd door de circulatie van hete waterige vloeistoffen en omvatten afzettingen van goud, zilver, lood, zink en koper.
3. Sedimentaire afzettingen: Deze worden gevormd door de ophoping en concentratie van minerale deeltjes in afzettingsgesteenten en omvatten afzettingen van ijzer, mangaan, uraniumen fosfaat.
4. Restafzettingen: deze worden gevormd door de verwering en uitloging van gesteenten, waarbij de geconcentreerde mineralen achterblijven, en omvatten afzettingen van bauxiet en ijzer.
5. Placerafzettingen: Deze worden gevormd door de concentratie van mineralen als gevolg van verwering en erosie in stroombeddingen en strandzanden en omvatten afzettingen van goud, tin, en diamanten.
6. Carbonatietafzettingen: Deze zijn zeldzaam en worden gevormd door de afkoeling en stolling van carbonaatmagma en omvatten afzettingen van zeldzame aardelementen en niobium.
7. Kimberlietafzettingen: Deze worden gevormd door diepgewortelde vulkanische activiteit en omvatten afzettingen van diamanten.
8. Evaporietafzettingen: Deze worden gevormd door de verdamping van zout water en omvatten afzettingen van klipzout, gips, en potas.
9. Laterietafzettingen: Deze worden gevormd door de verwering van ultramafische gesteenten in tropische klimaten en omvatten afzettingen van nikkel en kobalt.
10. Afzettingen van ijzeroxide-koper-goud (IOCG): Deze worden gevormd door hydrothermische vloeistoffen en omvatten afzettingen van ijzer, koper en goud.

Elk type minerale afzetting heeft zijn eigen specifieke kenmerken, en de exploratie en ontwikkeling van een bepaald type afzetting vereist gespecialiseerde technieken en kennis.

Primaire mineralogie

Primaire mineralogie verwijst naar mineralen die rechtstreeks ontstaan ​​uit stollings-, metamorfe en sedimentaire processen. Deze mineralen worden op hun huidige locatie gevormd en zijn niet getransporteerd of gewijzigd ten opzichte van hun oorspronkelijke staat. Primaire mineralen worden vaak geclassificeerd op basis van hun kristalstructuur, die wordt bepaald door de chemie van het mineraal en hoe het is gevormd.

In stollingsgesteentenDe mineralen die zich vormen zijn voornamelijk silicaatmineralen, die silicium en zuurstof bevatten, samen met andere elementen zoals aluminium, magnesium, ijzer en kalium. Enkele van de meest voorkomende primaire silicaatmineralen die in stollingsgesteenten worden aangetroffen, zijn onder meer: veldspaat, kwarts, small, pyroxeen, amfibool en olivijn.

Metamorfe gesteenten worden gevormd uit de wijziging van reeds bestaande gesteenten als gevolg van veranderingen in temperatuur, druk en chemische omgeving. De primaire mineralen die tijdens metamorfose worden gevormd, zijn doorgaans silicaatmineralen, maar ze verschillen vaak van de mineralen die in het oorspronkelijke gesteente worden aangetroffen. Het mineraal bijvoorbeeld granaat ontstaat vaak tijdens de metamorfose van schalie or zandsteen.

Sedimentgesteenten worden gevormd door de ophoping van sediment dat is getransporteerd en afgezet door wind, water of ijs. De primaire mineralen die zich in sedimentair gesteente vormen, zijn doorgaans niet-silicaatmineralen, zoals calciet, dolomiet, gips en haliet.

Primaire mineralogie is belangrijk in de studie van de geologie omdat het aanwijzingen geeft over de geschiedenis van de aardkorst en de processen die gesteenten en mineralen hebben gevormd. Door de samenstelling en distributie van primaire mineralen te bestuderen, kunnen geologen inzicht krijgen in de geologische geschiedenis van een gebied en de aanwezige hulpbronnen beter begrijpen.

IJzererts Mineraal

Secundaire mineralen

Secundaire mineralen zijn mineralen die worden gevormd door de verandering van reeds bestaande mineralen, meestal als gevolg van blootstelling aan hydrothermische vloeistoffen of verweringsprocessen.

In sommige gevallen worden secundaire mineralen gevormd door de reactie van reeds bestaande mineralen met vloeistoffen die verrijkt zijn aan bepaalde elementen, zoals water dat verwarmd is door magma of grondwater dat verrijkt is met metaalionen uit een minerale afzetting. In andere gevallen worden secundaire mineralen gevormd door verweringsprocessen die reeds bestaande mineralen kunnen afbreken en hun chemische bestanddelen vrijgeven, die vervolgens opnieuw combineren om nieuwe mineralen te vormen.

Voorbeelden van secundaire mineralen zijn onder meer serpentijn, die wordt gevormd door de verandering van ultramafische gesteenten, en kaoliniet, die wordt gevormd door de verwering van veldspaatmineralen graniet. Secundaire mineralen kunnen economisch belangrijk zijn, omdat ze waardevolle metalen en mineralen kunnen bevatten die niet aanwezig waren in het oorspronkelijke gesteente of mineraal.

Amethist op Veracruz ganggesteente Mineral

Wat is Hostrock?

In de geologie verwijst de term 'gastgesteente' naar het gesteente dat een ertsafzetting, mineraalader of ander interessant geologisch kenmerk omringt, omhult of bevat. Het gastgesteente kan van sedimentaire, stollings- of metamorfe oorsprong zijn, en de mineralisatie of afzetting die het bevat kan in verband worden gebracht met de vorming of het binnendringen van het gastgesteente.

In de context van mijnbouw is het begrijpen van de kenmerken van het gastgesteente van cruciaal belang bij het bepalen van de haalbaarheid en potentiële winstgevendheid van een mijnbouwproject. Het type gastgesteente, de minerale samenstelling, structuur en andere eigenschappen kunnen van invloed zijn op het gemak waarmee de mineralen of metalen kunnen worden gewonnen, evenals op de kosten die met de winning en verwerking gepaard gaan.

Het gesteente waarbinnen ertsafzetting plaatsvindt

• Vulkanische of pyroclastische rotsen
• Plutonische of subvulkanische rotsen
• Ultramafische rotsen
• Carbonaat rotsen
• Sedimentaire gesteenten
• Verdampingsgesteenten

Muurrock of countryrock

In de geologie verwijst de term ‘muurgesteente’ of ‘landgesteente’ naar het omringende gesteente dat een stollingsgesteente, ertsafzetting of minerale ader omsluit. Muurstenen zijn meestal ouder dan de opdringerige of mineraliserende gebeurtenis die ze omringen, en kunnen veranderd zijn door de hitte en vloeistoffen die met de indringing of mineralisatie gepaard gaan.

In de context van een minerale ader is het muurgesteente bijvoorbeeld het gesteente dat in contact staat met de ader, en dit kan een belangrijke factor zijn in de vorming en kenmerken van de ader. Muurstenen kunnen ook het type mineralisatie dat optreedt beïnvloeden, evenals de vorm en oriëntatie van de afzetting. Het begrijpen van de eigenschappen en kenmerken van muurgesteenten is een belangrijk onderdeel van de exploratie en mijnbouw van mineralen.

Het gesteente dat de ertsafzetting omringt, in het bijzonder het gesteente aan weerszijden van een ader

• Vulkanische of pyroclastische rotsen
• Plutonische of subvulkanische rotsen
• Ultramafische rotsen
• Carbonaat rotsen
• Sedimentaire gesteenten
• Verdampingsgesteenten

Referenties

1. Guilbert, JM, en Park Jr, CF (2007). De geologie van ertsafzettingen (2e ed.). Waveland-pers.
2. Evans, AM (1993). Ertsgeologie en industriële mineralen: een inleiding (2e ed.). Blackwell-wetenschap.
3. Profett, JM (2003). Geologie van de minerale afzettingen van Australië en Papoea-Nieuw-Guinea (3e ed.). AusIMM.
4. Sillitoe, RH (2010). Porfier kopersystemen. Economische geologie, 105(1), 3-41.
5. Heinrich, CA, Driesner, T., en Monecke, T. (2007). De geologie van hydrothermale ertsafzettingen. Economische geologie, 102(3), 469-505.
6. Hofstra, AH, Cline, JS, en Deutsch, CV (2000). Hoofdstuk 23 – Goudafzettingen. In de geologie van de minerale afzettingen van de Cordillera van West-Canada (pp. 705-762). Canadees Instituut voor Mijnbouw, Metallurgie en Petroleum.
7. Ridley, JR, & Diamond, LW (2014). De aard en oorsprong van de goudvoorraden van de Witwatersrand-conglomeraten in de Ventersdorp Supergroup, Zuid-Afrika – een herwaardering. Ertsgeologie beoordelingen, 62, 156-177.
8. Kesler, SE, Wilkinson, BH, en Kesler, SE (2012). Geologie van ertsafzettingen. Cambridge University Press.
9. Hedenquist, JW, en Lowenstern, JB (1994). De rol van magma's bij de vorming van hydrothermale ertsafzettingen. Natuur, 370(6490), 519-527.
10. Hoefs, J. (2009). Stabiele isotopengeochemie (6e ed.). Springer.