Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Медная руда из осадочно-вытяжного месторождения Раммельсберг , Германия.

Осадочные эксгаляционные отложения ( отложения SedEx ) представляют собой рудные отложения, которые, как считается, образовались в результате выброса рудоносных гидротермальных флюидов в водоем (обычно в океан ), что привело к осаждению слоистой руды. [1]

Месторождения SedEx являются наиболее важным источником свинца , цинка и барита , а также основным источником серебра , меди , золота , висмута и вольфрама .

Классификация [ править ]

Palaeoenvironmental и palaeogeologic установка этих рудных месторождений отличает их от других свинца, цинка или вольфрама отложений , которые обычно не разделяют одни и те же исходные или ловушки морфологию как SEDEX отложений.

SEDEX месторождение отличается тем , что оно может быть показано , что рудные минералы были сданы на хранение в среде бассейна морского второго порядка, связанный с исполнением металл водоносного рассолы в морскую воду. Это отличается от других месторождений свинец-цинк-серебро и других месторождений, которые более тесно связаны с интрузивными или метаморфическими процессами или которые заключены в матрице породы и не являются источниками выделения.

Генетическая модель [ править ]

Процесс рудогенеза минерализации SedEx варьируется в зависимости от типа руды, которая откладывается в результате осадочных эксгаляционных процессов.

  • Источником металлов являются осадочные породы, которые несут ионы металлов, захваченные в глинистых и филлосиликатных минералах и электрохимически адсорбированные на их поверхности. Во время диагенеза осадочная кучка дегидратируется в ответ на нагревание и давление, высвобождая сильно засоленный пластовый рассол , который переносит ионы металлов в растворе.

С другой стороны, месторождения SedEx могут быть получены из магматических флюидов из подводных магматических очагов и гидротермальных флюидов, генерируемых теплом магматического очага, проникающего в насыщенные отложения. Этот сценарий актуален для срединно-океанических хребтов и вулканических островных дуг, где черные курильщики образуются из-за выброса гидротермальных флюидов. [2] [3] [4]

  • Транспорт этих рассолов следует по стратиграфическим путям коллектора к разломам , которые изолируют погребенную стратиграфию на узнаваемые осадочные бассейны . Рассолы просачиваются вверх по разломам, ограничивающим бассейн, и попадают в вышележащие океанические воды.
  • Участки ловушек - это более низкие или пониженные участки топографии океана, где тяжелые горячие рассолы текут и смешиваются с более холодной морской водой, в результате чего растворенный металл и сера в рассоле выпадают в осадок из раствора в виде твердой сульфидной руды металла , отложенной в виде слоев сульфида. осадок.

Морфология [ править ]

При смешивании рудных флюидов с морской водой, рассредоточенной по морскому дну, рудные составляющие и пустая порода осаждаются на морское дно с образованием рудного тела и ореола минерализации, которые согласуются с нижележащей стратиграфией и обычно являются мелкозернистыми, тонко слоистыми и могут быть признан химически осажденным из раствора.

Месторождения SedEx, расположенные в Аркозе, известны в некоторых случаях, связанных с аркозовыми пластами, примыкающими к разломам, которые подают тяжелые рассолы в пористые пески , заполняют матрицу сульфидами или откладываются внутри преимущественно аркозового слоя в виде отдельного химического слоя осадка, обычно связанного с сланцевый прослой или на самых нижних уровнях сланцевой формации, непосредственно перекрывающий аркозовые пески (например, месторождения меди около Мауна , Ботсвана ).

Иногда минерализация развивается в разломах и питающих каналах, питающих систему минерализации. Например, залежь Sullivan на юго-востоке Британской Колумбии была разработана в пределах межформационных диатрем , вызванное overpressuring из нижнего осадочного блока и прорезывания жидкости через другую единицу пути на морское дно.

В нарушенных и тектонизированных толщах минерализация SedEx ведет себя так же, как и другие массивные сульфидные месторождения, являясь слоем низкой прочности и низкой прочности на сдвиг в более жестких силикатных осадочных породах. Таким образом, будинажные структуры, дайки сульфидов, жильных сульфидов и гидротермально ремобилизованные и обогащенные части или периферия месторождений SedEx по отдельности известны среди различных примеров во всем мире.

Типы минерализации [ править ]

Минерализация SedEx наиболее известна в схемах классификации месторождений свинцово-цинковых руд, поскольку подавляющее большинство крупнейших и наиболее важных месторождений этого типа образованы осадочно-вытяжными процессами.

Однако известны и другие формы минерализации SedEx:

  • Сверхгиганта отложение замбийского Copperbelt считается SEDEX стилем медной минерализация формируется на arkose- сланцевых интерфейсов в пределах осадочных последовательностей. В пределах Ботсваны Дамарской супергруппы природа SedEx подтверждается химическими отложениями известняков .
  • Считается, что подавляющее большинство мировых залежей барита образовалось в результате процессов минерализации SedEx.
  • В шеелитовый (вольфрам) месторождения Рудных в Чехии считаются быть образованы с помощью процессов SEDEX.
  • Некоторое количество золота, связанное с месторождениями карлинского типа в Неваде , интерпретируется как слоистые кремни или спилиты, образованные процессами SedEx на морском дне. Эта концепция является спорной , поскольку большинство золота явно более позднего происхождения эпигенетического.

Источники металла [ править ]

Источником металлов и минерализующих растворов для месторождений SedEx являются глубокие пластовые рассолы, контактирующие с осадочными породами.

Глубокие пластовые рассолы определяются как соленые и гиперсоленые воды, которые образуются из отложений во время диагенеза .

Металлы, такие как свинец, медь и цинк, присутствуют в незначительных количествах во всех отложениях. Эти металлы слабо связаны с водосодержащими глинистыми минералами на краях кристаллов и удерживаются слабыми связями с гидроксильными группами. Цинк находится в карбонатных минералах, связанных внутри кристаллической решетки карбоната в вершинах и вдоль плоскостей двойников и границ кристаллов. Эти металлы попадают в осадочные минералы из-за адсорбции из морской воды, которая их отложила; Считается, что немногие пресноводные отложения обладают такой же емкостью по металлу, как и соленые воды.

Соль также связана в матрице отложений, как правило, в поровых водах, захваченных во время отложения. В типичном иле на морском дне до 90% объема и массы осадка представлено водородом и кислородом, либо захваченными в поровом пространстве в виде воды, либо прикрепленными к минералам филлита (глинам) в виде гидроксильных связей.

Во время диагенеза поровая вода выдавливается из отложений, и по мере продолжения захоронения и увеличения температуры вода высвобождается из глинистых минералов, поскольку периферические гидроксильные связи разрываются. Когда порода входит в субметаморфическое поле, обычно происходит метаморфизм цеолитовой фации , глинистые минералы начинают перекристаллизовываться в низкотемпературные метаморфические минералы филлита, такие как хлорит , пренит , пумпеллиит , глауконит и так далее. Это освобождает не только воду, но и несовместимые элементы, прикрепленные к минералу и заключенные в кристаллических решетках.

Металлы, высвобождающиеся из глины и карбонатных минералов по мере их превращения из глин и неупорядоченных карбонатных форм при низком давлении, попадают в оставшуюся поровую жидкость, которая к этому времени концентрируется в так называемом глубоком пластовом рассоле. Раствор металлов, соль и воды , производимый диагенез производятся при температурах между 150 - 350 ° С . Составы гидротермальных флюидов, по оценкам, имеют соленость до 35% NaCl с концентрациями металлов 5-15 ppm Zn, Cu, Pb и до 100 ppm Ba и Fe. Высокие концентрации металлов могут переноситься в растворе из-за высокой солености. Обычно эти пластовые рассолы также содержат значительное количество серы.

Депонирование [ править ]

Минерализующие флюиды выносятся вверх в пределах осадочных толщ к разломам, ограничивающим бассейн. Флюиды движутся вверх за счет теплового подъема и давления нижележащего коллектора. Ошибки , которые принимают гидротермической поток может показать доказательства этого потока в связи с развитием массивных сульфидных жил, гидротермальных брекчий , кварца и карбонатом прожилка и повсеместного анкерита - сидерит - хлорит - серицит изменения.

В конечном итоге флюиды выливаются на морское дно, образуя обширные слоистые отложения химических осадков. Зоны разряда могут быть брекчиями диатремы или простыми каналами фумарол . Также распространены дымовые трубы черного дымохода, а также просачивающиеся насыпи кремня , джеспилита и сульфидов.

Проблемы классификации [ править ]

Полосатый массивный сульфид (серебряно-свинцово-цинковая руда) из рудника Салливан , Британская Колумбия. Обратите внимание на очевидную деформацию мягкого осадка. Считается, что минерализация Салливана связана с отложениями на морском дне по типу « черного курильщика» .

Одна из основных проблем при классификации месторождений SedEx заключается в том, чтобы определить, была ли руда окончательно выдыхалась в океан и были ли ее источником пластовые рассолы из осадочных бассейнов.

В большинстве случаев наложенный отпечаток метаморфизма и разломов, как правило, надвиговых разломов , деформирует и нарушает отложения и затемняет осадочные элементы, хотя обычно он является пятнистым, так что исходная конфигурация будет видна внутри месторождения.

Большинство отложений соответствуют модели, образовавшейся на поздних этапах истории бассейна, и в большинстве случаев питающие системы и зональность металлов поддерживают модели эксгаляции. Однако, в случае диатремовых связанных месторождений, таких как гигантский низкосортного Абра депозита, минерализация внутри формационного, отсутствуют осадочные текстуры (это эпигенетические и замена типа) и слишком низко в профиле бассейна (т.е. в базальных формирование).

После открытия гидротермальных жерл в некоторых месторождениях SedEx были обнаружены отложения, подобные месторождениям океанических жерл и окаменелых жерловых форм жизни, что приводит к потенциальной степени перекрытия между Sedex и месторождениями вулканогенных массивных сульфидных руд . [ необходима цитата ]

Конкретные примеры депозитов [ править ]

Свинцово-цинковый рудник Салливана [ править ]

Полосчатый массивный сульфид (серебряно-свинцово-цинковая руда) месторождения Салливан, формация Олдридж, мезопротерозой, 1470 млн лет назад; Салливан Майн, Британская Колумбия

Mine Sullivan в Британской Колумбии был разработан в течение 105 лет и произвел 16000000 тонн свинца и цинка, а также 9000 тонн серебра. Это была самая долгоживущая непрерывная горнодобывающая промышленность в Канаде, в которой было произведено металлов на сумму более 20 миллиардов долларов по ценам на металлы 2005 года. Сортировка превышала 5% Pb и 6% Zn.

Рудогенез рудного тела Салливана можно описать следующим образом:

  • Осадки отложились в протяженном осадочном бассейне второго порядка во время растяжения.
  • Раньше из глубоко залегающих отложений флюиды переходили в глубокий резервуар из песчаных алевролитов и песчаников .
  • Вторжения из долеритовых подоконников в осадочный бассейн подняли геотермальный градиент на местном уровне.
  • Повышенные температуры вызвали избыточное давление в нижнем осадочном резервуаре, которое нарушило вышележащие отложения, образуя брекчиевую диатрему .
  • Минерализующая жидкость текла вверх через вогнутую питающую зону брекчии диатремы и стекала на морское дно. Под морским дном осадки Олдриджа были заменены турмалинитовой «трубкой» (650 м на 1300 м на 400 м толщиной), характеризующейся хорошо развитой сетью кварц-карбонатных жил и прожилков с небольшим пирротином, отмечающих питающую зону месторождения. . [5]
  • Рудные флюиды вышли на морское дно и скапливались в депоцентре суббассейна второго порядка, осаждая слоистый массивный слой сульфидов мощностью от 3 до 8 м, с выделениями кремня , марганцаи вероятные калиевые гидротермальные глины. Центральная область выносливых массивных сульфидов, лежащих выше питающей зоны, постепенно замещалась массивными пирротин-хлоритовыми изменениями. Продолжающийся поток жидкости и осаждение в зоне питателя в конечном итоге привели к ее герметизации и отведению потока жидкости в кольцеобразную окружающую переходную зону (TZ), характеризующуюся изменением серицита / мусковита и повышенными уровнями As, Sb и Ag. Позднее замещение пирита рудного тела было связано с альбит-хлоритовыми изменениями как в нижележащей турмалинитовой трубке, так и в рудной зоне, а также с развитием альбититового тела в вышележащих отложениях. Эти более поздние гидротермальные изменения с более низкой температурой были связаны с продолжающимся вторжением нижележащих силлов Moyie gabbro, которые, вероятно, были тепловыми двигателями, приводившими в движение гидротермальную циркуляцию.[5]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Colin-Гарсиа, М. А. Эредиа, G. Кордеро, А. Кампруби, А. Негрон-Мендоса, Ф. Ортега-Гутьеррес, Х. Беральди, С. Рамос-Берналь. (2016). «Гидротермальные источники и пребиотическая химия: обзор» . Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana . 68 (3): 599–620. DOI : 10.18268 / BSGM2016v68n3a13 .CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  2. ^ Spiess, FN; Macdonald, KC; Atwater, T .; Ballard, R .; Carranza, A .; Cordoba, D .; Cox, C .; Гарсия, ВМД; Франшето, Дж. (28 марта 1980 г.). «Восточно-Тихоокеанский подъем: горячие источники и геофизические эксперименты». Наука . 207 (4438): 1421–1433. DOI : 10.1126 / science.207.4438.1421 . ISSN 0036-8075 . PMID 17779602 .  
  3. ^ Haymon, Рэйчел М .; Кастнер, Мириам (1981). «Отложения горячих источников на Восточно-Тихоокеанском поднятии на 21 ° с.ш.: предварительное описание минералогии и генезиса». Письма о Земле и планетологии . 53 (3): 363–381. DOI : 10.1016 / 0012-821X (81) 90041-8 .
  4. ^ Hekinian, R .; Fevrier, M .; Bischoff, JL; Picot, P .; Шанкс, WC (1980-03-28). «Сульфидные залежи восточной части Тихого океана поднимаются около 21 с.ш.». Наука . 207 (4438): 1433–1444. DOI : 10.1126 / science.207.4438.1433 . ISSN 0036-8075 . 
  5. ^ a b Leitch, CHB, Turner, RJW, Ross, KV и Shaw, DR (2000): изменение Валлрока на месторождении Салливан, Британская Колумбия, Канада; Глава 34 в Геологической ассоциации Канады, Отдел минеральных месторождений, специальный доклад № 1, стр. 633-651.

Внешние ссылки [ править ]

  • Карен Д. Келли, Роберт Р. Сил, II, Джанин М. Шмидт, Дональд Б. Гувер и Дуглас П. Кляйн; ОСАДОЧНЫЕ ВЫБОРНЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ ZN-PB-AG; 1986, Геологическая служба США
  • Дон Макинтайр, ОСАДОЧНЫЙ ВЫБОР Zn-Pb-Ag, Геологическая служба Британской Колумбии, 1992 г.