Magmatisch erts mineralen, ook bekend als primair erts mineralen, zijn mineralen die rechtstreeks ontstaan ​​uit de kristallisatie van magma of uit de hydrothermale vloeistoffen geassocieerd met magmatische activiteit. Magmatische ertsmineralen worden vaak geassocieerd met stollingsgesteenten, zoals opdringerig rotsen (plutonische gesteenten) en extrusieve gesteenten (vulkanische gesteenten), en ze kunnen een belangrijke bron zijn van verschillende economisch waardevolle elementen. Hier zijn enkele voorbeelden van magmatische ertsmineralen:

  1. chromiet (FeCr2O4): Chromiet is een magmatisch ertsmineraal dat de belangrijkste bron is van chromium, dat wordt gebruikt bij de productie van roestvrij staal, legeringen en andere industriële toepassingen. Chromiet wordt doorgaans gevormd in ultramafische en mafische stollingsgesteenten, zoals duniet, peridotiet en bazalt, en het kan uit chromiet worden gewonnen deposito's via verschillende mijnbouwmethoden.
  2. magnetiet (Fe3O4): Magnetiet is een veel voorkomend magmatisch ertsmineraal dat een belangrijke bron is van ijzer, dat wordt gebruikt bij de productie van staal en andere industriële toepassingen. Magnetiet kan zich vormen in een breed scala aan stollingsgesteenten, waaronder mafische en ultramafische gesteenten, en het kan worden gewonnen uit magnetietafzettingen via dagbouw of ondergrondse mijnbouwmethoden.
  3. Sulfiden (bijv. pyriet, chalcopyriet, pentlandiet, en borniet): Sulfiden zijn een groep magmatische ertsmineralen die bevatten zwavel gecombineerd met een of meer metalen elementen, zoals ijzer, koper, nikkel en platina groepselementen (PGE's). Sulfiden kunnen zich vormen in verschillende stollingsgesteenten, zoals mafische en ultramafische gesteenten, en ze kunnen belangrijke bronnen van deze metaalelementen zijn.
  4. Platinagroepelementen (PGE's) (bijvoorbeeld platina, palladium en rhodium): PGE's zijn een groep magmatische ertsmineralen die zeldzaam en zeer waardevol zijn. Ze komen meestal voor in ultramafische gesteenten, zoals duniet en peridotiet, en worden vaak geassocieerd met sulfidemineralen. PGE's worden gebruikt in een breed scala aan toepassingen, waaronder katalysatoren, elektronica en sieraden.
  5. Tin mineralen (bijv. cassiterite, stniet en tinhoudende sulfiden): Tinmineralen zijn magmatische ertsmineralen die tin bevatten, dat wordt gebruikt bij de productie van soldeer, elektronica en andere toepassingen. Tinmineralen kunnen zich vormen in verschillende stollingsgesteenten, waaronder graniet en pegmatieten, en ze kunnen worden gewonnen uit tinhoudende afzettingen door middel van mijnbouwmethoden zoals baggeren, dagbouw en ondergrondse mijnbouw.
  6. Wolfraam mineralen: Wolfraammineralen, zoals wolframiet ((Fe,Mn)WO4) en scheeliet (CaWO4), kunnen zich vormen als mineralen in granietgesteenten tijdens de late stadia van magmakristallisatie. Wolfraammineralen kunnen worden verrijkt en geconcentreerd in specifieke zones binnen de graniet, meestal geassocieerd met greisen en kwarts aderformaties en vormen economisch levensvatbare wolfraamafzettingen.
  7. Lithium mineralen: Lithiummineralen, zoals spodumeen (LiAlSi2O6) en Lepidoliet (K(Li,Al,Rb)3(Al,Si)4O10(F,OH)2), kunnen zich vormen als mineralen in granietgesteenten tijdens de late stadia van magmakristallisatie. Lithiummineralen kunnen worden geconcentreerd pegmatiet formaties, dit zijn uitzonderlijk grofkorrelige rotsen die hoge concentraties lithium kunnen bevatten en economisch levensvatbare lithiumafzettingen kunnen vormen.
  8. Vanadium mineralen: Vanadiummineralen, zoals magnetiet (Fe3O4) en Vanadinite (Pb5(VO4)3Cl), kunnen zich vormen als mineralen in mafische en ultramafische stollingsgesteenten, zoals gabbros en peridotieten, tijdens de kristallisatie van magma. Vanadium wordt gebruikt bij de productie van staal en andere legeringen, en vanadiumafzettingen kunnen economisch aanzienlijk zijn.
  9. Titanium mineralen: Titaniummineralen, zoals ilmeniet (FeTiO3) en rutiel (TiO2), kunnen zich vormen als mineralen in mafische en ultramafische stollingsgesteenten, zoals gabbros en noriet, tijdens de kristallisatie van magma. Titaniummineralen worden gebruikt bij de productie van titaniummetaal, dat veel wordt gebruikt in de lucht- en ruimtevaart, militaire en industriële toepassingen.
  10. Zeldzame aardmineralen: Zeldzame aardmineralen, zoals monaziet ((Ce,La,Nd,Th)PO4) en bastnäsiet ((Ce,La,Nd,Pr)CO3F), kunnen zich vormen als mineralen in alkalische stollingsgesteenten, zoals carbonatieten en peralkalische granieten , tijdens de kristallisatie van magma. Zeldzame aardelementen zijn cruciaal voor veel moderne technologieën, waaronder elektronica, hernieuwbare energie en defensiesystemen.
  11. Fosfaat mineralen: Fosfaatmineralen, oa apatiet- (Ca5(PO4)3(F,Cl,OH)) en xenotiem (YPO4) kunnen zich vormen als mineralen in stollingsgesteenten, zoals alkalische gesteenten en carbonatieten, tijdens de kristallisatie van magma. Fosfaatmineralen zijn belangrijke bronnen van fosfor, wat een cruciaal element is voor meststoffen en landbouwproductiviteit.
  12. Uranium mineralen: Uraniummineralen, zoals uraniniet (UO2) en pekblende (U3O8), kunnen zich vormen als mineralen in graniet- en pegmatitische stollingsgesteenten, tijdens de kristallisatie van magma. Uranium is een belangrijke brandstofbron voor de opwekking van kernenergie en kent diverse industriële en militaire toepassingen.

Dit zijn enkele voorbeelden van magmatische ertsmineralen. De vorming van magmatische ertsmineralen is nauw verbonden met de processen van magmageneratie, kristallisatie en hydrothermische activiteit die verband houden met stollingsgesteenten, en de identificatie en winning van deze mineralen zijn belangrijk bij de exploratie en exploitatie van minerale afzettingen.

Kimberliet van Baffin Island dat grove kristallen van chroom bevat diopside, kleine rode kristallen granaat, en bevatten fragmenten van kalksteen (https://geo.libretexts.org)

Vorming van ertsmineralen door magmatische segregatie

Magmatische segregatie is een proces tijdens de kristallisatie van magma waarbij bepaalde mineralen zich concentreren en zich scheiden van het resterende magma als gevolg van verschillen in dichtheid en chemische affiniteit. Dit proces kan leiden tot de vorming van ertsmineralen door magmatische segregatie, omdat bepaalde elementen of mineralen verrijkt en geconcentreerd raken in specifieke zones binnen het stollingsgesteente. Hier is een overzicht van de vorming van ertsmineralen door magmatische segregatie:

  1. Gefractioneerde kristallisatie: Tijdens het afkoelen en stollen van magma kristalliseren mineralen bij verschillende temperaturen op basis van hun smeltpunten. Naarmate het magma afkoelt, zijn de eerste mineralen die kristalliseren doorgaans mineralen op hoge temperatuur, terwijl het resterende magma verrijkt raakt aan elementen die beter compatibel zijn met de resterende smelt. Dit proces staat bekend als fractionele kristallisatie. Ertsmineralen kunnen worden gevormd door gefractioneerde kristallisatie wanneer bepaalde elementen of mineralen geconcentreerd raken in het stollende magma en uiteindelijk economisch levensvatbare minerale afzettingen vormen.
  2. Onmengbaarheid: Sommige magma's kunnen zich in niet-mengbare fasen scheiden vanwege verschillen in dichtheid en chemische affiniteit. Sulfidemineralen zijn bijvoorbeeld dichter dan het omringende magma, en ze kunnen zich tijdens kristallisatie scheiden en naar de bodem van de magmakamer zinken, waardoor een dichte sulfidelaag ontstaat die bekend staat als een cumulatief. Dit proces wordt onmengbaarheid genoemd en kan resulteren in de vorming van sulfiderijken ertsafzettingen, zoals afzettingen van nikkel-koper-platinagroepelementen (Ni-Cu-PGE).
  3. Pegmatitische differentiatie: Pegmatieten zijn extreem grofkorrelige stollingsgesteenten die ontstaan ​​in de laatste stadia van magmakristallisatie. Ze staan ​​bekend om hun uitzonderlijke mineralogische diversiteit en kunnen zeldzame en economisch waardevolle mineralen bevatten, waaronder ertsmineralen. Pegmatieten kunnen zich vormen door magmatische differentiatie, waarbij het resterende magma verrijkt raakt aan bepaalde elementen of mineralen, wat leidt tot de vorming van pegmatitische ertsmineralen, zoals lithiumhoudende mineralen (bijv. spodumeen, lepidoliet) en zeldzame aardmineralen (bijv. monaziet, bastnäsiet).
  4. Hydrothermische processen: Magmatische segregatie kan ook leiden tot de vorming van ertsmineralen via hydrothermische processen. Terwijl magma afkoelt en kristalliseert, kunnen hydrothermale vloeistoffen die rijk zijn aan elementen en mineralen vrijkomen uit het kristalliserende magma, en deze vloeistoffen kunnen migreren door breuken en scheuren. fouten in de omringende rotsen, waarbij ertsmineralen worden afgezet. Dit kan resulteren in de vorming van hydrothermale ertsafzettingen die verband houden met magmatische activiteit, zoals porfierkoperafzettingen en epithermische afzettingen. goud deposito's.

De vorming van ertsmineralen door magmatische segregatie is een complex proces dat afhankelijk is van verschillende factoren, waaronder de samenstelling van het magma, de temperatuur- en drukomstandigheden en de aanwezigheid van geschikte gastgesteenten. Het begrijpen van de mechanismen van magmatische segregatie en de daarmee samenhangende ertsmineralisatieprocessen is belangrijk bij de exploratie en exploitatie van minerale afzettingen, omdat het inzicht kan verschaffen in de distributie en kenmerken van ertsmineralen in stollingsgesteenten.

Hoogwaardig gouderts uit de Harvard Mine, Jamestown, Californië, een brede kwarts-goudader in de Moeder Lode van Californië. Het exemplaar is 3.2 cm (1.3 inch) breed.

Voorbeelden van magmatische ertsafzettingen

Er zijn verschillende voorbeelden van magmatische ertsafzettingen die ontstaan ​​door magmatische segregatie en aanverwante processen. Enkele veelvoorkomende voorbeelden zijn:

  1. Bushveldcomplex, Zuid-Afrika: Dit is een grote gelaagde mafische tot ultramafische stollingsindringing die aanzienlijke afzettingen van platinagroepelementen (PGE's) bevat, zoals platina, palladium en rhodium, evenals andere mineralen zoals chroom en vanadium. Het Bushveld Complex is een van 's werelds belangrijkste bronnen van PGE's, die worden gebruikt in verschillende industriële toepassingen, waaronder katalysatoren, elektronica en sieraden.
  2. Norilsk-Talnakh, Rusland: Dit is een grote magmatische sulfideafzetting in Siberië, Rusland, bekend om zijn enorme afzettingen van elementen uit de nikkel-, koper- en platinagroep. De afzetting gaat gepaard met een grote stollingsindringing en bevat aanzienlijke reserves van deze metalen, waardoor het een van 's werelds grootste en economisch meest belangrijke magmatische ertsafzettingen is.
  3. Sudbury-bekken, Canada: Dit is een andere bekende magmatische sulfideafzetting in Ontario, Canada, bekend om zijn aanzienlijke afzettingen van elementen uit de nikkel-, koper- en platinagroep. Het Sudbury Basin is een oude inslagkrater die een uniek type ertsafzetting herbergt, gevormd door de interactie van door de impact gegenereerde smelt met reeds bestaande rotsen. Het is een van de grootste en oudste bekende inslaggerelateerde magmatische ertsafzettingen.
  4. Grote Dijk, ZimbabweDit is een grote gelaagde mafisch-ultramafische stollingsindringing in Zimbabwe die aanzienlijke afzettingen van chroom, platinagroepelementen en andere mineralen herbergt. De Grote Dijk is een van 's werelds grootste voorraden PGE's en is een belangrijke bron van deze metalen.
  5. Stillwatercomplex, Verenigde Staten: Dit is een gelaagde mafisch-ultramafische stollingsinbraak in Montana, VS, bekend om zijn afzettingen van elementen uit de platinagroep, chroom en andere mineralen. Het Stillwater Complex is een van de weinige bronnen van PGE's in de Verenigde Staten en is een belangrijke bron van deze metalen geweest voor industriële en economische doeleinden.
  6. Jinchuan, China: Dit is een grote magmatische sulfideafzetting in het noordwesten van China, bekend om zijn aanzienlijke afzettingen van nikkel en koper. De Jinchuan-afzetting is een van de grootste sulfide-nikkel-koperafzettingen ter wereld en is een belangrijke bron van deze metalen geweest voor de snelgroeiende Chinese economie.

Dit zijn slechts enkele voorbeelden van magmatische ertsafzettingen die wereldwijd voorkomen en economisch belangrijk zijn vanwege hun overvloedige reserves aan waardevolle mineralen. Magmatische ertsafzettingen zijn te vinden in verschillende geologische omgevingen en kunnen een breed scala aan economisch belangrijke mineralen bevatten, waardoor ze cruciale bronnen van minerale hulpbronnen voor de wereldeconomie zijn.

GERELATEERDE ARTIKELENMeer van auteur