Sedimanter ekshalatif birikintiler - Sedimentary exhalative deposits

Sedimanter ekshalatif yataklardan bakır cevheri Rammelsberg, Almanya

Sedimanter ekshalatif birikintiler (SedEx mevduatları) cevher yatakları cevher yatağının salınmasıyla oluştuğu yorumlanan hidrotermal sıvıları bir su haznesine (genellikle okyanus ), çökelmesine neden olur katman biçimi cevher.[1]

SedEx yatakları en önemli kaynaktır öncülük etmek, çinko ve barit ve büyük bir katkıda bulunan gümüş, bakır, altın, bizmut ve tungsten.

Sınıflandırma

Bu cevher yataklarının paleo-çevresel ve paleojeolojik yerleşimi, onları genellikle aynı şeyi paylaşmayan diğer kurşun, çinko veya tungsten yataklarından ayırır. kaynak veya tuzak SedEx yatakları olarak morfolojiler.

SedEx yatakları, cevherin mineraller denizin deşarjı ile ilgili ikinci dereceden bir havza ortamında depolanmıştır. metal -rulman salamura deniz suyuna. Bu, diğer kurşun-çinko-gümüş ve müdahaleci veya metamorfik süreçlerle daha yakından ilişkili olan veya bir Kaya matris ve ekshalatif değildir.

Genetik model

Süreci cevher oluşumu SedEx cevherleşmesi, tortul ekshalatif işlemlerle çökeltilen cevherin türüne bağlı olarak değişmektedir.

  • Kaynak Metaller, metal taşıyan tortul tabakalardır iyonlar içinde hapsolmuş kil ve filosilikat mineraller ve elektrokimyasal olarak yüzeylerine adsorbe edilir. Sırasında diyajenez, tortul yığın, ısı ve basınca tepki olarak susuz kalırken, oldukça tuzlu bir oluşum salamura, çözelti içindeki metal iyonlarını taşıyan.

Alternatif olarak, SedEx birikintileri alt deniz tabanındaki magmatik sıvılardan kaynaklanabilir. magma odaları ve bir ısının ürettiği hidrotermal sıvılar magma doymuş çökeltilere izinsiz giriyor. Bu senaryo aşağıdakilerle ilgilidir: okyanus ortası sırtı ortamlar ve volkanik ada yayları nerede siyah sigara içenler hidrotermal sıvıların boşaltılmasıyla oluşturulur.[2][3][4]

  • Ulaşım bu tuzlu sulardan biri, stratigrafik rezervuar yollarını izler. hatalar gömülü stratigrafiyi tanınabilir hale getiren tortul havzalar. Tuzlu sular, havza sınırlayıcı faylardan süzülerek üstteki okyanus suyuna salınır.
  • Tuzak siteler daha alçak veya çukur alanlarıdır. okyanus topografyası Ağır, sıcak tuzlu suların aktığı ve daha soğuk deniz suyuyla karıştığı yerde çözünmüş metal ve kükürt tuzlu suda çözeltiden katı metal olarak çökelmek için sülfit cevher, sülfit tortusu katmanları olarak birikmiştir.

Morfoloji

Cevher sıvılarının deniz suyu ile karışması üzerine, deniz tabanı boyunca dağılmış cevher bileşenleri ve gang altta yatan stratigrafi ile uyumlu olan ve genellikle ince taneli, ince lamine edilmiş ve çözeltiden kimyasal olarak çökelmiş olarak kabul edilebilen bir cevher kütlesi ve mineralizasyon halesi oluşturmak için deniz tabanına çökeltilir.

Arkoz barındırılan SedEx yatakları, bazı durumlarda, gözenekli bölgeye ağır tuzlu suları besleyen faylara bitişik arkosik tabakalarla ilişkili olarak bilinmektedir. kumlar, matrisin sülfitlerle doldurulması veya ağırlıklı olarak arkozik bir katman içinde, genellikle bir şist katmanı ile ilişkili ayrı bir kimyasal tortu katmanı olarak veya doğrudan arkozik kumları örten bir şeyl oluşumunun en alt seviyelerinde biriktirilir (örneğin, yakınlardaki bakır yatakları). Maun, Botsvana ).

Bazen, mineralizasyon sistemini besleyen faylarda ve besleyici kanallarda mineralizasyon gelişir. Örneğin, güneydoğudaki Sullivan cevher kütlesi Britanya Kolumbiyası bir interformasyon içinde geliştirildi diatreme, daha düşük bir tortul birimin aşırı basıncının ve sıvıların deniz tabanına giderken başka bir birimden püskürmesinin neden olduğu.

Bozulmuş ve tektonize sekanslar içinde, SedEx mineralizasyonu diğer masif sülfit yataklarına benzer şekilde davranır, düşük yeterlilik düşük kesme dayanımı daha sert silikat tortul kayaçlar içindeki tabaka. Gibi, Boudinage yapılar bentler Sülfitlerin, damar sülfürlerin ve SedEx yataklarının hidrotermal olarak yeniden harekete geçirilen ve zenginleştirilmiş kısımları veya çevreleri, dünya çapındaki çeşitli örnekler arasından tek tek bilinmektedir.

Mineralizasyon türleri

SedEx mineralizasyonu, en iyi kurşun-çinko cevheri yatağı sınıflandırma şemalarında bilinir, çünkü bu türdeki en büyük ve en önemli yatakların büyük çoğunluğu tortul-ekshalatif süreçler tarafından oluşturulur.

Bununla birlikte, SedEx mineralizasyonunun diğer formları bilinmektedir:

  • Süper devasa yatakları Zambiyalı Copperbelt, arkose'de oluşan SedEx tarzı bakır mineralizasyonu olarak kabul edilir.şeyl tortul diziler içindeki arayüzler. Botsvanan kapsamında Damaran Süper Grubu SedEx doğası kimyasal tortu ile doğrulanır kireçtaşları.
  • Dünyadaki barit yataklarının büyük çoğunluğunun SedEx mineralizasyon süreçleriyle oluştuğu kabul edilmektedir.
  • şelit (tungsten) yatakları Erzgebirge içinde Çek Cumhuriyeti SedEx süreçleri ile oluştuğu kabul edilir.
  • Biraz altın ile ilişkili Carlin tipi yataklar nın-nin Nevada katman şeklinde yorumlanır çört veya deniz tabanında SedEx süreçleri tarafından oluşturulan spilit. Bu kavram tartışmalıdır çünkü çoğu altın açıkça daha sonraki epigenetik kökenlidir.

Metal kaynakları

SedEx yatakları için metallerin ve mineralleştirme çözümlerinin kaynağı, tortul kayaçlarla temas halinde olan derin formasyonel tuzlu sulardır.

Derin biçimlendirme tuzlu sular şu şekilde tanımlanır: tuzlu su sırasında tortulardan üretilen aşırı tuzlu sulara diyajenez.

Kurşun, bakır ve çinko gibi metaller tüm çökeltilerde eser miktarda bulunur. Bu metaller, kristallerin kenarlarında sulu kil minerallerine zayıf bir şekilde bağlanır ve hidroksil grupları ile zayıf bağlarla tutulur. Çinko içinde bulunur karbonat köşelerde ve kristal ikiz düzlemler ve kristal sınırları boyunca karbonat kristal kafesi içinde bağlanan mineraller. Bu metaller nedeniyle tortul minerallere girer adsorpsiyon onları biriktiren deniz suyundan; az temiz su sedimanlar, tuzlu sular kadar metal taşıma kapasitesine sahip olduğu kabul edilmektedir.

Tuz ayrıca çökelme sırasında hapsolmuş, genellikle gözenekli sularda, çökeltilerin matrisi içinde bağlanır. Tipik olarak çamur deniz tabanında sediman hacminin ve kütlesinin% 90'ına kadar olan kısmı, su olarak gözenek boşluğunda hapsolmuş veya hidroksil bağları olarak fillit minerallerine (killer) bağlanmış hidrojen ve oksijen ile temsil edilir.

Sırasında diyajenez, gözenek suyu çökeltilerden sıkıştırılır ve cenaze töreni devam ederken sıcaklık arttıkça, çevresel hidroksil bağları kırıldıkça su kil minerallerinden serbest kalır. Kaya submetamorfik alana girdiğinde, genellikle zeolit ​​fasiyesi metamorfizma kil mineralleri, düşük sıcaklıkta metamorfik filit minerallerine yeniden kristalleşmeye başlar. klorit, prehnit, pompalit, glokonit ve benzeri. Bu sadece suyu değil, aynı zamanda minerallere bağlanan ve kristal kafesler içinde hapsolmuş uyumsuz elementleri de serbest bırakır.

Kil ve karbonat minerallerinden açığa çıkan metaller, killerden ve düşük basınçlı düzensiz karbonat formlarından değiştikçe kalan gözenek sıvısına girer ve bu zamana kadar derin oluşum tuzlu su olarak bilinen şeye yoğunlaşır. Diyajenez ile üretilen metal, tuz ve su çözeltisi 150 - 350 ° arasındaki sıcaklıklarda üretilir.C. Hidrotermal sıvı bileşimlerinin 5-15 metal konsantrasyonları ile% 35'e kadar NaCl tuzluluğuna sahip olduğu tahmin edilmektedir. ppm Zn, Cu, Pb ve 100 ppm'ye kadar Ba ve Fe. Yüksek tuzluluk nedeniyle çözelti içinde yüksek metal konsantrasyonları taşınabilir. Genellikle bu formasyonel tuzlu sular ayrıca önemli miktarda kükürt taşır.

Biriktirme

Cevherleşen sıvılar, tortul birimler içinde havza sınırlayıcı faylara doğru ilerler. Sıvılar, alttaki rezervuarın termal yükselişi ve basıncı nedeniyle yukarı doğru hareket eder. Hidrotermal akışı barındıran faylar, masif sülfit damarları, hidrotermal damarların gelişmesi nedeniyle bu akışın kanıtını gösterebilir. breşler, kuvars ve karbonat damarlanma ve yaygın ankerit -siderit -klorit -serisit değişiklik.

Sıvılar nihayet deniz tabanına boşalıyor ve bölgesel olarak geniş, katman şeklinde kimyasal çökeltiler oluşturuyor. Deşarj bölgeleri breş olabilir diatremler veya basit fumarole kanallar. Siyah duman bacaları da yaygındır. çört, Jaspilit ve sülfitler.

Sınıflandırma sorunları

Kaynaktan bantlı masif sülfit (gümüş-kurşun-çinko cevheri) Sullivan Madeni, M.Ö. Görünür yumuşak tortu deformasyonuna dikkat edin. Sullivan cevherleşmesi ile ilgili olarak yorumlanır siyah sigara içen -tipi deniz tabanı biriktirme.

SedEx yataklarının sınıflandırılmasındaki en büyük sorunlardan biri, cevherin okyanusa kesin olarak ekshale edilip edilmediğini ve kaynağın tortul havzalardan gelen formasyonel tuzlu sular olup olmadığını belirlemektir.

Çoğu durumda, üst baskı metamorfizma ve genellikle hatalı bindirme faylanması tortulları deforme eder ve bozar ve tortul özellikleri gizler, ancak bu genellikle düzensizdir, bu nedenle orijinal konfigürasyon tortunun içinde görülecektir.

Çoğu yatak, havza tarihinin sonlarında oluşmuş modele uygundur ve çoğu durumda besleme sistemleri ve metal bölgeleme, ekshalatif modelleri destekler. Ancak, durumunda diatreme dev düşük tenörlü Abra yatağı gibi ilgili çökeller, cevherleşme formasyoneldir, tortul dokulardan yoksundur (epigenetik ve ikame tipidir) ve havza profilinde (yani bazal formasyonda) çok düşüktür.

Keşfinin ardından hidrotermal menfezler, bazı SedEx yataklarında okyanus menfezlerine benzer tortular ve fosilleşmiş deniz deliği yaşam formları bulunmuştur, bu da Sedex ve volkanojenik masif sülfit cevheri yatakları.[kaynak belirtilmeli ]

Özel mevduat örnekleri

Sullivan kurşun-çinko madeni

Sullivan Yatağı'ndan bantlı masif sülfit (gümüş-kurşun-çinko cevheri), Aldridge Formasyonu, Mezoproterozoik, 1470 Ma; Sullivan Madeni, BC

Sullivan Madeni British Columbia'da 105 yıl çalıştı ve 16.000.000 ton kurşun ve çinko ile 9.000 ton gümüş üretti. Kanada'nın en uzun ömürlü sürekli madencilik operasyonuydu ve 2005 metal fiyatları açısından 20 milyar doların üzerinde metal üretti. Derecelendirme,% 5 Pb ve% 6 Zn'den fazladır.

Sullivan cevher kütlesinin cevher oluşumu aşağıdaki süreçle özetlenir:

  • Sedimanlar genişlemeli ikinci dereceden çökeltildi tortul havza uzatma sırasında.
  • Daha önce, derine gömülü tortular, sıvıları derin bir kumlu rezervuara aktarmıştır. silttaşı ve kumtaşları.
  • İzinsiz giriş nın-nin dolerit eşikler tortul havzaya yükseldi jeotermal gradyan yerel olarak.
  • Artan sıcaklıklar, alttaki tortul rezervuarda aşırı basınç oluşmasına neden olarak üstteki tortuları yararak bir breş oluşturdu. diatreme.
  • Mineralleştirici sıvı, breccia diatreme'nin içbükey besleyici bölgesinden yukarı doğru aktı ve deniz tabanına boşaldı. Deniz tabanının altında, Aldridge çökeltileri, çökeltinin besleyici bölgesini işaretleyen, iyi gelişmiş pirotin-küçük kuvars-karbonat damarları ve damarcıklarından oluşan bir ağ ile karakterize edilen turmalinit "boru" (650 m'ye 1300 m'ye 400 m kalınlık) ile değiştirildi. .[5]
  • Cevher sıvıları deniz tabanına çöktü ve ikinci dereceden bir alt havza depocentre'de havuzlandı, ekshalatif ile 3 ila 8 m kalınlığında bir tabaka halinde masif sülfit tabakası çökeldi. çört, manganez ve muhtemel K içeren hidrotermal killer. Besleyici bölgenin yukarısında yatan ekshalitif masif sülfitlerin merkezi alanı, aşamalı olarak büyük pirotin-klorit değişimi ile yer değiştirdi. Besleyici bölgesinde devam eden sıvı akışı ve çökelti, sonunda serisit / muskovit değişimi ve artan As, Sb ve Ag seviyeleri ile karakterize edilen halka şeklindeki çevreleyen Geçiş Bölgesine (TZ) sıvı akışının sızdırmazlığını ve yönünü değiştirmesine yol açtı. Cevher kütlesinin daha sonra pirit yer değiştirmesi, hem altta yatan turmalinit borusunda hem de cevher zonunda albit-klorit alterasyonu ve üstteki tortularda bir albitit gövdesi gelişimi ile ilişkilendirilmiştir. Bu daha sonra, daha düşük sıcaklıktaki hidrotermal değişiklik, muhtemelen hidrotermal sirkülasyonu harekete geçiren ısı motorları olan Moyie gabbro denizliklerinin devam eden saldırısı ile ilişkilendirildi.[5]

Referanslar

  1. ^ Colín-García, M., A. Heredia, G. Cordero, A. Camprubí, A. Negrón-Mendoza, F. Ortega-Gutiérrez, H. Beraldi, S. Ramos-Bernal. (2016). "Hidrotermal menfezler ve prebiyotik kimya: bir inceleme". Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana. 68 (3): 599‒620. doi:10.18268 / BSGM2016v68n3a13.CS1 bakimi: birden çok ad: yazarlar listesi (bağlantı)
  2. ^ Spiess, F. N .; Macdonald, K. C .; Atwater, T .; Ballard, R .; Carranza, A .; Cordoba, D .; Cox, C .; Garcia, V. M. D .; Francheteau, J. (1980-03-28). "Doğu Pasifik Yükselişi: Kaplıcalar ve Jeofizik Deneyler". Bilim. 207 (4438): 1421–1433. doi:10.1126 / science.207.4438.1421. ISSN  0036-8075. PMID  17779602.
  3. ^ Haymon, Rachel M .; Kastner, Miriam (1981). "21 ° Kuzeyde Doğu Pasifik Yükselişindeki kaplıca yatakları: mineraloji ve oluşumun ön tanımı". Dünya ve Gezegen Bilimi Mektupları. 53 (3): 363–381. doi:10.1016 / 0012-821X (81) 90041-8.
  4. ^ Hekinian, R .; Fevrier, M .; Bischoff, J. L .; Picot, P .; Shanks, W. C. (1980-03-28). "Doğu Pasifik'ten Gelen Sülfür Yatakları 21 N Yakınında Yükseliyor". Bilim. 207 (4438): 1433–1444. doi:10.1126 / bilim.207.4438.1433. ISSN  0036-8075.
  5. ^ a b Leitch, C.H.B., Turner, R.J.W., Ross, K.V. ve Shaw, D.R. (2000): Sullivan yatağındaki Wallrock değişikliği, British Columbia, Kanada; Kanada Jeoloji Derneği, Maden Yatakları Bölümü, Bölüm 34, Özel Kağıt No. 1, s. 633-651

Dış bağlantılar