Vulkanogene enorme sulfideafzettingen (VMS).

Vulkanogene massieve sulfide (VMS) deposito's zijn een soort minerale afzetting die zich op of onder de zeebodem vormt als gevolg van vulkanische en hydrothermische activiteit. Ze bestaan ​​doorgaans uit metaalsulfide mineralen zoals koper, zink, leiden, goud en zilver, en kan ook aanzienlijke hoeveelheden bevatten ijzer, zwavelen andere elementen. VMS-afzettingen zijn doorgaans klein tot middelgroot en komen voor in clusters of gordels, vaak in combinatie met onderzeese vulkanische afzettingen. rotsen en hydrothermale ventilatieopeningen.

VMS-afzettingen zijn belangrijke bronnen van basis- en edelmetalen en worden al duizenden jaren gedolven. Ze worden aangetroffen in zowel moderne als oude zeebodemomgevingen en worden doorgaans geassocieerd met mid-oceanische ruggen, eilandbogen en achterboogbassins. Enkele van de belangrijkste VMS-afzettingen zijn te vinden in Canada, Australië, Scandinavië en het Iberisch schiereiland.

Geologische omgeving

Vulkanogene enorme sulfideafzettingen (VMS) worden gevormd in samenhang met onderzeese vulkanische activiteit, meestal gelegen langs de randen van tektonische platen in gebieden met vulkanische en/of seismische activiteit. De afzettingen worden vaak geassocieerd met oude eilandbogen of back-arc-bassins, waar de zeebodem is gewijzigd door subductie-gerelateerd vulkanisme.

VMS-afzettingen worden over het algemeen gehost door vulkanische en sedimentair gesteente, inclusief basalt tot andesitische vulkanische rotsen, rhyolitische vulkanische rotsen en mariene sedimentaire gesteenten. Ze worden vaak aangetroffen in groensteengordels, dit zijn geologische terranen die een verscheidenheid aan vulkanische en sedimentaire gesteenten bevatten, en worden geassocieerd met oude vulkanische bogen.

De geologische omgeving van VMS-afzettingen wordt gekenmerkt door de aanwezigheid van hydrothermale bronnen of ‘zwarte rokers’ op de zeebodem, die hete, metaalrijke vloeistoffen in de oceaan lozen. Deze vloeistoffen reageren met zeewater en met de omliggende rotsen, waardoor mineralen in en rond de ventilatieopeningen worden afgezet. De afzettingen kunnen voorkomen in clusters of “velden” langs onderzeese vulkanische ketens, en kunnen in verband worden gebracht met andere soorten minerale afzettingen, zoals massieve sulfiden op de zeebodem (SMS) en onderzeese uitademingsafzettingen.

Historisch belang

VMS-afzettingen zijn door de geschiedenis heen een belangrijke bron van basis- en edelmetalen geweest. Ze worden al sinds de oudheid gedolven, vooral voor koper en zilver, en waren een belangrijke bron van koper tijdens de bronstijd. De Rio Tinto-mijn in Spanje is bijvoorbeeld al meer dan 5,000 jaar in gebruik, met mijnbouwactiviteiten die teruggaan tot de 3e eeuw voor Christus.

In de moderne tijd waren VMS-afzettingen een belangrijk doelwit van de exploratie van mineralen in de 20e eeuw, vooral in de jaren zestig en zeventig. Veel van 's werelds grootste VMS-afzettingen werden in deze periode ontdekt en zijn nog steeds belangrijke bronnen van basis- en edele metalen.

Soorten VMS-deposito's

Er zijn verschillende soorten VMS-afzettingen (vulkanogene massieve sulfide), die worden geclassificeerd op basis van hun geologische omgeving en mineralogie. Hier zijn enkele van de meest voorkomende soorten:

1. Bimodale VMS-afzettingen: deze afzettingen worden gevormd in vulkanische omgevingen die worden gekenmerkt door de aanwezigheid van zowel mafische als felsische rotsen. De mafische gesteenten zijn meestal basaltachtig en de felsische gesteenten zijn meestal rhyolitisch of dacitisch.
2. Felsic VMS-afzettingen: Deze afzettingen worden gevormd in vulkanische omgevingen die worden gedomineerd door felsische rotsen, zoals rhyoliet en daciet.
3. Mafische VMS-afzettingen: deze afzettingen worden gevormd in vulkanische omgevingen die worden gedomineerd door mafische gesteenten, zoals bazalt.
4. Sedimentair exhalatief (SEDEX) VMS-afzettingen: deze afzettingen worden gevormd in sedimentaire bekkens en houden verband met de lozing van hydrothermale vloeistoffen door sedimentair gesteente.
5. Cyprus Type VMS-afzettingen: Deze afzettingen zijn genoemd naar de enorme sulfideafzettingen op Cyprus, die worden gevormd in onderzeese vulkanische omgevingen en geassocieerd zijn met ofioliet (segmenten van de oceanische korst).
6. Kuroko Type VMS-afzettingen: Deze afzettingen zijn genoemd naar de enorme sulfideafzettingen in de Japanse Kuroko-mijn, die worden gevormd in onderzeese vulkanische omgevingen en worden gekenmerkt door hun hoge gehalte aan zink, lood en koper.
7. Algoma Type VMS-afzettingen: Deze afzettingen zijn vernoemd naar de enorme sulfideafzettingen in het Canadese Algoma-district, die worden gevormd in onderzeese vulkanische omgevingen en worden gekenmerkt door hun hoge kopergehalte.

Elk type VMS-afzetting heeft zijn eigen unieke kenmerken in termen van geologische omgeving, mineralogie en economische betekenis.

Vormingsprocessen en mineralogie

Vulkanogene enorme sulfideafzettingen (VMS) ontstaan ​​uit hydrothermale vloeistoffen die afkomstig zijn van vulkanische activiteit. De vloeistoffen zijn rijk aan zwavel en metalen en worden vaak verdreven uit vulkanische openingen op de zeebodem. Wanneer de hete vloeistoffen in contact komen met koud zeewater, koelen ze snel af, waardoor de metalen en zwavel neerslaan en minerale afzettingen vormen.

De mineralogie van VMS-afzettingen is complex, er zijn veel verschillende mineralen aanwezig. De afzettingen bestaan ​​doorgaans uit lagen metaalsulfiden, zoals chalcopyriet, sfaleriet en loodglans, vermengd met ganggesteentemineralen zoals pyriet, kwarts en veldspaat. De afzettingen kunnen ook aanzienlijke hoeveelheden goud en zilver bevatten, evenals kleine hoeveelheden andere metalen zoals kobalt, nikkel en tin. De mineralogie van VMS-afzettingen kan variëren afhankelijk van de specifieke geologische omgeving waarin ze zich vormen.

Economische betekenis en toepassingen

VMS-afzettingen zijn belangrijke bronnen van basismetalen zoals koper, lood en zink, maar ook van edele metalen zoals goud en zilver. Ze zijn ook een bron van andere kritische metalen zoals kobalt en tellurium, die in verschillende industrieën worden gebruikt, waaronder de elektronica, hernieuwbare energie en de ruimtevaart.

VMS-afzettingen kunnen zeer winstgevend zijn voor mijnbouwbedrijven vanwege hun hoge metaalgehalte en relatief lage winningskosten in vergelijking met andere soorten afzettingen. De economische levensvatbaarheid van een VMS-afzetting hangt echter af van een aantal factoren, waaronder de kwaliteit en het tonnage van de afzetting, de toegankelijkheid en infrastructuur van de locatie, en de heersende marktomstandigheden voor de geproduceerde metalen.

Naast hun economische betekenis zijn VMS-afzettingen ook waardevol voor wetenschappelijk onderzoek, omdat ze belangrijke aanwijzingen opleveren over de geologische processen waardoor ze zijn gevormd en de evolutie van de aardkorst.

Milieubeleid

Het delven van VMS-afzettingen kan, zoals bij elke mijnbouwactiviteit, gevolgen hebben voor het milieu. VMS-afzettingen worden vaak aangetroffen in gebieden met natuurlijke schoonheid en ecologische gevoeligheid, wat de milieueffecten van mijnbouw kan verergeren.

Bij het mijnbouwproces moeten grote hoeveelheden grond en gesteente worden verwijderd, wat kan leiden tot bodemerosie, veranderde drainagepatronen en veranderingen in de waterkwaliteit. Bovendien kunnen de afvalproducten van de mijnbouw giftige chemicaliën bevatten, die de bodem en waterwegen kunnen verontreinigen.

Om deze gevolgen voor het milieu te beperken, moeten mijnbouwbedrijven de milieuregels en beste praktijken volgen, zoals het minimaliseren van de hoeveelheid geproduceerd afval en het op de juiste manier behandelen van al het geproduceerde afval. Bovendien werken sommige mijnbouwbedrijven aan het herstel van het land nadat de mijnactiviteiten zijn stopgezet, bijvoorbeeld door het herbeplanten van vegetatie of het herstellen van leefgebieden voor wilde dieren.

Voorbeelden van opmerkelijke VMS-stortingen

Enkele opmerkelijke VMS-deposito's over de hele wereld zijn onder meer:

1. Kidd Creek Mine, Canada: Dit is een van 's werelds grootste en hoogwaardige VMS-afzettingen, gelegen in het Timmins-district van Ontario. De afzetting werd ontdekt in 1963 en is sinds 1966 in productie.
2. Myra Falls Mine, Canada: Deze VMS-afzetting, gelegen op Vancouver Island in British Columbia, is een belangrijke bron van zink, koper, goud en zilver.
3. Laisvall-mijn, Zweden: Deze VMS-mijn bevindt zich in het noorden van Zweden en is sinds het begin van de jaren vijftig in productie. Het is een belangrijke bron van zink, lood en koper.
4. Skorpion-zinkmijn, Namibië: Dit is een van de grootste bekende VMS-afzettingen ter wereld en ligt in het zuiden van Namibië. Het is een belangrijke bron van zink en produceert ook wat lood en zilver.
5. Hellyer Mine, Australië: Deze VMS-afzetting bevindt zich in Tasmanië en is sinds de jaren tachtig in productie. Het is een belangrijke bron van zink, lood en zilver.
6. Neves-Corvo-mijn, Portugal: Deze VMS-afzetting bevindt zich in het zuiden van Portugal en is een belangrijke bron van koper, zink en lood.
7. Boliden-mijn, Zweden: Deze VMS-mijn bevindt zich in Noord-Zweden en is sinds het begin van de jaren twintig in productie. Het is een belangrijke bron van koper, zink, lood, goud en zilver.
8. Kuroko-mijn, Japan: Deze VMS-mijn ligt in het noorden van Japan en was tot de sluiting in 1981 een van de belangrijkste mijnen van het land. Het was een belangrijke bron van koper, lood, zink en zilver.
9. Golden Grove Mine, Australië: Deze VMS-afzetting bevindt zich in West-Australië en is sinds het begin van de jaren negentig in productie. Het is een belangrijke bron van koper, lood, zink, goud en zilver.
10. Navan Mine, Ierland: Deze VMS-afzetting bevindt zich in County Meath, Ierland en was in productie van eind jaren zeventig tot 1970. Het was een belangrijke bron van zink, lood en koper.

Samenvatting van de belangrijkste punten

VMS-afzettingen (vulkanogene massieve sulfide) zijn een soort minerale afzettingen die zich op de zeebodem vormen in onderzeese omgevingen. Belangrijke punten over VMS-stortingen zijn onder meer:

• VMS-afzettingen ontstaan ​​door de interactie van zeewater en hete, metaalrijke vloeistoffen die van de zeebodem worden verdreven.
• VMS-afzettingen zijn doorgaans samengesteld uit sulfidemineralen die koper, zink, lood en andere waardevolle metalen bevatten.
• VMS-afzettingen kunnen economisch significant zijn en worden over de hele wereld gedolven vanwege hun metaalgehalte.
• Voorbeelden van opmerkelijke VMS-afzettingen zijn de Kidd Creek-afzetting in Canada, de Iberische Pyrietgordel in Spanje en Portugal, en de Kuroko-afzetting in Japan.
• Milieuproblemen die verband houden met VMS-mijnbouw kunnen onder meer de drainage van zure mijnen en de uitstoot van zware metalen in het milieu omvatten.

Over het geheel genomen zijn VMS-afzettingen een belangrijk type mineraalafzetting die een belangrijke rol hebben gespeeld in de geschiedenis van de mensheid en nog steeds een doelwit zijn voor de exploratie en mijnbouw van mineralen.