Фумарольные минералы - это минералы , которые отлагаются в результате выбросов фумарол . Они образуются, когда газы и соединения десублимируются или выпадают в осадок из конденсатов, образуя месторождения полезных ископаемых. В основном они связаны с вулканами , но встречаются и на горящих угольных месторождениях . Они могут быть черными или разноцветными и часто нестабильны при воздействии атмосферы.
Ряд редких минералов являются фумарольными минералами, и не менее 240 таких минералов известно из вулкана Толбачик на Камчатке , Россия. Другими вулканами, где обнаружены отдельные фумарольные минералы, являются Вулкано в Италии и Безымянный также в России.
В фумаролах минералы образуются либо в результате десублимации фумарольных газов, либо в результате взаимодействия фумарольных газов с вмещающими породами . [1] Первые известны как сублиматы, а вторые — как инкрустации. [2] Некоторые такие отложения могут также образовываться при взаимодействии жидких фумарольных конденсатов с вмещающими породами [3] и не всегда образуются путем десублимации. [4] Может произойти несколько циклов первичного отложения и вторичного изменения. [5] Вулканические газы, такие как хлористый водород , фтористый водород , диоксид серы и вода [6]может переносить большое количество элементов, тем самым способствуя геохимическим циклам на поверхности и формированию рудных месторождений на глубине. [7] Когда эти выделения достигают атмосферы и охлаждаются, содержащиеся в них минералы выпадают в осадок. [8]
При сжигании угля выделяется достаточно тепла, чтобы частично расплавить горные породы и выделить минеральные компоненты, содержащиеся в угле. [9] Пожары угольных пластов часто откладывают фумарольные минералы на площади в несколько квадратных метров, которые можно обнаружить с помощью аэрофотосъемки . [10] Угольные пожары могут мобилизовать токсичные микроэлементы . [11] Фумарольные минералы также были обнаружены в кратере Гусева на Марсе . [12] Фумарольные месторождения использовались для выявления аномалий теплового потока и реконструкции процессов рудогенеза . [5]
Выбросы фумарол часто бывают черными или разноцветными, имеют типичную зональность. Обычными компонентами являются соединения серы и элементарная сера. [8] В Долине Десяти Тысяч Дымов на Аляске фумарольные минералы образуют как тонкие корки в жерлах, смеси с отложениями тефры [13] , так и окрашенные выходы и бугры на местах бывших фумарол. [14] Отложения вулкана Толбачик имеют форму корок, мелких пластин [15] и глобул. [16]
Типичными компонентами фумарольных минералов являются галогениды , оксиды , сульфаты и сульфиды [17] , точный состав которых различается между вулканами, отдельными жерлами вулканов и разными температурами одного и того же жерла. [18] Фумарольные минералы часто нестабильны и разрушаются или разлагаются, [19] в Долине десяти тысяч дымов на Аляске почти все месторождения фумарольных минералов исчезли менее чем за столетие [20] , хотя другие остались и позже использовались выявить бывшие фумарольные жерла. [21]Таким образом, многие фумарольные минералы являются редкими, а многие редкие минералы являются фумарольными минералами. [22] Некоторые фумарольные минералы были обнаружены в потухших кайнозойских вулканах [23] и, однако, могли существовать и в архейских породах. [24] Встречаются уникальные текстуры, такие как пузырчатые структуры, которые могут образовываться, когда жидкость, которая откладывает минералы, испаряется. [3]