Volkanojenik masif sülfit cevheri yatağı - Volcanogenic massive sulfide ore deposit
Volkanik masif sülfid cevher yatakları da VMS cevher yataklarının olarak bilinen, bir tür metal sülfid cevher yatağına , esas olarak bakır - çinko ile ilişkili olan ve oluşturulan volkanik ilişkilendirilen hidrotermal denizaltı ortamlarda olaylar.
Bu birikintilere bazen volkanik barındırılan masif sülfit (VHMS) yatakları da denir . Yoğunluğu, genellikle 4500 kg / m 3 . Bunlar, çok çeşitli antik ve modern jeolojik ortamlarda deniz tabanı üzerinde veya altında hidrotermal akışkanlardan çökelen , ağırlıklı olarak katman biçimli sülfür mineralleri birikimleridir. Modern okyanuslarda, siyah içiciler olarak adlandırılan kükürtlü tüylerle eş anlamlıdırlar .
Volkanik veya volkanik türevli (örneğin, volkanik-tortul) kayaların hakim olduğu ortamlarda oluşurlar ve tortular, söz konusu volkanik kayaların oluşumu ile aynı zamana sahiptir ve çakışır. Bir sınıf olarak, dünyanın bakır, çinko, anlamlı bir kaynağı temsil eder kurşun , altın ve gümüş ile, cevher kobalt , kalay , baryum , kükürt , selenyum , manganez , kadmiyum , indiyum , bizmut , tellür , galyum ve germanyum ko- olarak veya yan ürünler.
Volkanojenik masif sülfit yatakları bugün deniz tabanında , okyanus ortasındaki birçok sırt boyunca deniz altı volkanlarının çevresinde ve ark arka havzalarında ve ön ark yarıklarında oluşuyor. Maden arama şirketleri deniz tabanındaki masif sülfit yataklarını araştırıyor ; ancak, çoğu keşif, bu yatakların kara kökenli eşdeğerlerini aramaya yoğunlaşmıştır.
Volkanik kayaçlar ve patlama merkezleriyle yakın ilişki, VMS yataklarını benzer kaynak , taşıma ve tuzak süreçlerini paylaşan benzer cevher yatak türlerinden ayırır . Volkanojenik masif sülfit yatakları, cevher yataklarının denizaltı volkanizması ile yakın zamansal ilişki içinde oluşması ve VMS birikintilerini tortul ekshalatif (SEDEX) yataklarından ayıran tortul süreçlerden bağımsız olan hidrotermal dolaşım ve sülfitlerin ekshalasyonu ile oluşması bakımından belirgindir .
VMS ve SEDEX yatakları arasında hibrit olan özellikleri paylaşan VMS yataklarının bir alt sınıfı, volkanik ve tortu barındırılan masif sülfür (VSHMS) yatakları vardır. Bu sınıfın dikkate değer örnekleri arasında Bathurst Madencilik Kampı , New Brunswick , Kanada (örneğin Brunswick # 12); birikintileri İber Pirit Belt , Portekiz ve İspanya'da ve Wolverine mevduat, Yukon , Kanada.
Genetik model
- Kaynak yataklarında metal ve kükürt hidrotermal dolaşımı ile alt deniz tabanı alterasyon bölge volkanik yığın aynştırılmaktadır uyumsuz elemanlarının bir kombinasyonudur. Hidrotermal sirkülasyonun genellikle, genellikle derin yerleşimli gabro müdahaleleri ile ilgili olarak kabuktaki ısı yoluyla tahrik edildiği düşünülmektedir.
- Taşıma metallerin hidrotermal sıvıların konveksiyon yoluyla gerçekleşir, tarafından sağlanan, bu ısı magma volkanik yapının altında yer alır bölmesi. Soğuk okyanus suyu hidrotermal bölgeye çekilir ve volkanik kaya tarafından ısıtılır ve daha sonra okyanusa atılır, bu işlem hidrotermal sıvıyı kükürt ve metal iyonlarında zenginleştirir.
- Cevher malzemeleri okyanusa atıldığında, soğutulduğunda ve tabakalı sülfür cevheri olarak sülfit minerallerini çökeldiğinde bir fumarol sahasında veya siyah bir içici sahada hapsolur . Bazı çökeltiler, değiştirilmiş volkanosedimanter kayaçların yer değiştirmesi yoluyla sülfit birikimi yoluyla oluşum kanıtı gösterir ve ayrıca kükürt bakımından zengin tuzlu suların konsolide olmayan çökeltilere istila edilmesi ile de oluşabilir.
Jeoloji
VMS yataklarının tipik konumu, felsik volkanik dizinin tepesinde, bir volkaniklastik tüflü epiklastik, çörtler , sedimanlar veya genellikle altta yatan volkaniklerle ilişkili ince tüfler dizisi içinde yer alır. Yatağın asma duvarı, genel olarak, andezit (örnekler Whim Creek & Mons Cupri, Batı Avustralya veya Millenbach, Kanada ) veya bazalt (Hellyer, Tazmanya ) veya yok veya yalnızca tortular (Kanguru) gibi daha mafik bir volkanik kayaç dizisi ile ilgilidir. Mağaralar, Batı Avustralya).
VMS yatakları mekansal ve zamansal olarak felsik volkanik kayaçlarla ilişkilidir , genellikle çökeltinin altındaki stratigrafide bulunur ve genellikle yatağa doğrudan taban duvarı olarak bulunur. Sedimanlar genellikle bir şekilde veya başka bir şekilde VMS çökeltileri ile bitişiktir ve tipik olarak denizaltı ortamında çökelmiş (manganlı) çörtler ve kimyasal tortular olarak bulunur.
Çökeltiye asılı duvar, esasen bitişik ve ayak duvarı kayaları ile eşzamanlı volkanik birimler olabilir, bu da mineralleşmenin patlamalar arası bir duraklamada geliştiğini gösterir; iki modlu volkanik alt tiplerdeki ayak duvarı volkaniklerine benzemeyen volkanik kaya olabilir veya mineralizasyon bir patlama döngüsünün sonuna doğru meydana gelirse tortul tabakalar olabilir.
Silisiklastik birlikteliklerin (aşağıya bakınız) hibrit VMS-SEDEX yatakları, akışlar arası çökeltiler içinde veya daha büyük ve esasen bitişik bir volkanik paket boyunca süreksiz olarak bulunan tortul kayaçların birimleri içinde gelişebilir.
Hepsi birlikte, bu jeolojik özellikler, VMS yataklarının denizaltı volkanik merkezlerinin üzerinde veya çevresinde geliştirilen hidrotermal sistemlerle bir ilişkisini gösterecek şekilde yorumlanmıştır.
Morfoloji
VMS yatakları, en tipik höyük şekilli ve çanak biçimli çökeller olmak üzere çok çeşitli morfolojilere sahiptir. Hidrotermal çözeltilerin denizaltı çöküntülerine havalandırılması nedeniyle oluşan kase şeklindeki oluşumlar - çoğu durumda, bu tür birikinti tortul ekshalatif birikintilerle karıştırılabilir . Höyük şeklindeki tortular, modern masif sülfit yataklarına benzer bir şekilde - birbirini izleyen siyah duman bacalarının oluşturduğu hidrotermal bir höyüğün üretimi yoluyla oluştu. Tortul kayaçların veya yüksek geçirgenliğe sahip volkanik kayaların hakim olduğu ortamlarda oluşan birikintiler, çevredeki kayaların geometrisini taklit eden bir tablo morfolojisi gösterebilir.
VMS çökeltileri , besleyici bölge içindeki oldukça değiştirilmiş volkanik veya volkanojenik tortul kayaların ideal bir biçimine sahiptir ; bu, kirişli sülfit veya ağsal bölge olarak adlandırılır, bir masif ekshalit höyüğü tarafından kaplanır ve yanlarında, önlük .
Ağsı bölümü tipik olarak, oluşan damar (çoğunlukla -hosted sülfürler , kalkopirit , pirit ve pirotit ) ile kuvars , klorit ve daha az karbonatlar ve barit .
Höyük zonu lamine masif ila breşik pirit, sfalerit (+/- galen ), hematit ve baritten oluşur. Höyük, onlarca metre kalınlığa ve birkaç yüz metre çapa kadar olabilir.
Apron bölgesi genellikle SEDEX cevherlerine benzer şekilde tabakalı, lamine sülfidik tortularla daha oksitlenir ve genellikle çörtler , jaserler ve kimyasal tortularla zenginleştirilmiş manganez , baryum ve hematittir .
Metal bölgeleme
Çoğu VMS birikintisi, dolaşımdaki hidrotermal sıvının değişen fiziksel ve kimyasal ortamlarının neden olduğu metal bölgelemesi gösterir. İdeal olarak, bu , bir kalkopirit- sfalerit- pirit halesinin bir distal sfalerit- galen ve galen - manganez ve son olarak bir çört- mangan- hematit fasiyesine derecelendirilmesi ile birlikte, havalandırma sisteminin boğazı çevresinde masif bir pirit ve kalkopirit çekirdeği oluşturur . Çoğu VMS yatağı , daha soğuk olan üst kısımlar genellikle altın ve gümüş açısından daha zenginleştirilmiş, dikey bir altın bölgelemesi gösterir .
Mineraloji VMS masif sülfid esas şeklinde,% 90 üzerinde demir sülfür içerir pirit ile, kalkopirit , sfalerit ve galenit da ana bileşenleri olan. Manyetit küçük miktarlarda mevcuttur; manyetit içeriği arttıkça cevherler, masif oksit yataklarına dönüşür. Gang (ekonomik olmayan atık madde) esas olarak kuvars ve pirit ya da pirotit . Yatakların yüksek yoğunluğu nedeniyle, bazılarında keşifte kullanılan belirgin gravite anomalileri ( Neves-Corvo , Portekiz ) vardır.
Değişiklik morfolojisi
VMS yatakları tarafından geliştirilen alterasyon haloları tipik olarak konik şekildedir, çoğunlukla stratigrafik olarak orijinal sıvı akış yerinin altında (cevherin kendisi olması gerekmez) oluşur ve tipik olarak zonludur.
En yoğun alterasyon (kirişli sülfit bölgesini içerir) genellikle taban duvarı volkanik sekansı içinde en büyük masif sülfit konsantrasyonunun hemen altında bulunur. Kordon bölgesi sülfitlerden yer değiştirirse, bu genellikle tektonik deformasyonun veya hibrit SEDEX benzeri uzak sülfit havuzunun oluşumunun ürünüdür.
Taban duvarı değişim bölgesinin alterasyon toplulukları, çekirdekten dışa doğru;
- En yoğun şekilde değiştirilmiş örneklerde bulunan silika alterasyon zonu , ana kayaların tamamen silika yer değiştirmesine neden olur ve kalkopirit-pirit sicim zonları ile ilişkilidir.
- Hemen hemen tüm örneklerde bulunan klorit zonu , klorit +/- serisit +/- silikadan oluşmaktadır. Çoğu zaman, ana kayaç, deforme olmuş örneklerde bir klorit şist olarak görülebilen klorit ile değiştirilir.
- Serisit +/- klorit +/- silikadan oluşan hemen hemen tüm örneklerde bulunan serisit zonu ,
- Silisleşme zonu , genellikle arka planda silika-albit metasomatizması ile dereceli.
Her durumda, bu değişim bölgeleri, en katı anlamda metasomatizma etkileridir ve potasyum, silika, magnezyum ve sodyumun tükenmesine yol açar. Klorit mineralleri, genellikle bir VMS yatağının taban duvarı alterasyon zonu içindeki bileşimde, aynı formasyon içinde distal olarak eşdeğer kayalara göre daha fazla magnezyendir. Bir VMS birikintisinin asma duvarı genellikle zayıf bir şekilde sodyum tüketmiştir.
Cevher oluşturma işlemiyle ilişkili olmayan değişiklik, aynı zamanda, masif sülfid yatağının hem üstünde hem de altında her yerde mevcut olabilir. Tipik alterasyon dokular gibi rhyolitic olarak denizaltı volkanik kaya devitrifikasyonu ile bağlantılı gözlük ait özellikle oluşumu kürecikler arasında, perlit , lithophysae ve düşük sıcaklık prehnit-mineraller içerir fasiyes alt deniz tabanı değiştirilmesi çoğu kez, daha sonra metamorfik olaylar her yerde basılması ve bile.
Konak volkanik sekans içindeki metamorfik mineralojik, dokusal ve yapısal değişiklikler ayrıca orijinal metasomatik mineral topluluklarını gizlemeye de hizmet edebilir.
Sınıflandırma
Bu sınıftaki mevduatlar, çok sayıda işçi tarafından farklı şekillerde sınıflandırılmıştır (örneğin, metal kaynakları, tip örnekleri, jeodinamik ortam - bkz. Franklin ve diğerleri (1981) ve Lydon (1984)). VMS yataklarının magmatik toplulukları, VMS'nin oluşumu sırasında değişen tektonik ortam ve jeolojik çevre ile ilişkilidir. Aşağıdaki beş alt sınıf, oluşum sırasında belirli bir jeodinamik ortama benzeyen belirli petrokimya topluluklarına sahiptir:
Mafic ilişkili
Mafik kayaçların hakim olduğu jeolojik ortamlarla ilişkili VMS yatakları, genellikle ofiyolit dizileri. Kıbrıs ve Umman ofiolitler konak örnekler ve ofiyolit barındırılan mevduat Newfoundland bulunan Appalachians bu alt sınıfının klasik ilçeleri temsil eder.
Çift modlu mafik
Mafik volkanik kayaların hakim olduğu ortamlarla ilişkili, ancak% 25'e kadar felsik volkanik kayaçlarla ilişkili VMS yatakları, ikincisi genellikle yatakları barındırır. Noranda, Flin Flon-Kar Gölü ve Kidd Creek kampları bu grubun klasik bölgeleri olacaktır.
Mafik silisli plastik
Eşit olmayan mafik volkanik ve silisiklastik kayaç oranlarıyla ilişkili VMS yatakları; felsik kayaçlar küçük bir bileşen olabilir; ve mafik (ve ultramafik) müdahaleci kayaçlar yaygındır. Metamorfik arazilerde pelitik-mafik ilişkili VMS yatakları olarak bilinebilir. Japonya'daki Besshi yatakları ve Windy Craggy, BC, bu grubun klasik bölgelerini temsil ediyor.
Felsik-silisiklastik
Silisiklastik tortul kayaç ile ilişkili VMS yatakları, bol felsik kayaçlar ve% 10'dan az mafik malzeme içeren ortamların hakimiyetindedir. Bu ortamlar genellikle şeyl bakımından zengin silisiklastik-felsik veya iki modlu silisiklastiktir. Bathurst Mining Camp içinde New Brunswick , Kanada ; İber Pirit Kuşağı , İspanya ve Portekiz ; ve Finlayson Gölü alanları, Yukon , Kanada bu grubun klasik bölgeleridir.
Bimodal-felsik
Felsik kayaçların yalnızca küçük tortul kayaçlara sahip mafik kayalardan daha bol olduğu bimodal dizilerle ilişkili VMS yatakları. Kuroko yatakları, Japonya; Buchans yatakları, Kanada; ve Skellefte yatakları, İsveç bu grubun klasik bölgeleridir.
Dağıtım
Jeolojik geçmişte, VMS yataklarının çoğu volkanik kayalarla ilişkili yarık ortamlarda oluşmuştur . Özellikle, okyanus ortası sırt yayılma merkezleri, yay arkası yayılma merkezleri ve ön ark yayılma merkezleri ile ilişkili jeolojik zaman boyunca oluşmuşlardır. Zaman içinde VMS yataklarının tüm ortamları için ortak bir tema, yayılma ile olan ilişkidir (yani, genişlemeli bir jeodinamik rejim). Tortular tipik olarak iki modlu dizilerle (mafik ve felsik kayaların alt eşit yüzdelerine sahip diziler - ör., Noranda veya Kuroko), felsik ve tortudan zengin ortamlar (ör. Bathurst), mafik ve tortu bakımından zengin ortamlar (ör. Besshi veya Windy) ile ilişkilidir. Craggy) veya mafik ağırlıklı ortamlar (örneğin, Kıbrıs ve diğer ofiyolitlerin barındırdığı yataklar).
Dünya yataklarının çoğu küçüktür ve bilinen birikintilerin yaklaşık% 80'i 0.1-10 Mt. VMS birikimlerinin örnekleri, Kidd Creek , Ontario , Kanada; Flin Flon içinde Flin Flon yeşiltaş kemer , Manitoba , Kanada ( 777 ve Trout Lake Maden ); Brunswick # 12, New Brunswick , Kanada; Rio Tinto , İspanya ; Greens Creek madeni, Alaska , ABD.
Ayrıca bakınız
Referanslar
2. Piercey, SJ, 2011, Volkanojenik masif sülfit yataklarının oluşumunda magmatizmanın yeri, tarzı ve rolü, Miner Deposita (2011), v. 46, s. 449-471.
- Barrie, CT, and Hannington, MD, editörler, (1999), Volkanik İlişkili Masif Sülfür Yatakları: Modern ve Antik Ortamlarda Süreçler ve Örnekler , Ekonomik Jeolojide İncelemeler Cilt 8, Ekonomik Jeologlar Derneği, Denver, 408 s.
- Barrie, CT, ve Hannington, MD, 1999, Ana kaya bileşimine göre volkanik ilişkili masif sülfit yataklarının sınıflandırılması: Reviews in Economic Geology, c. 8, s. 1-11.
- Franklin, JM, Sangster, DM ve Lydon, JW, 1981, Volkanik ilişkili masif sülfit yatakları, Skinner, BJ, ed., Economic Geology Yetmiş Beşinci Yıl Dönümü Cilt, Ekonomik Jeologlar Derneği, s. 485-627.
- Franklin, JM, Gibson, HL, Galley, AG ve Jonasson, IR, 2005, Volcanogenic Massive Sulfide Deposits, in Hedenquist, JW, Thompson, JFH, Goldfarb, RJ, and Richards, JP, eds, Economic Geology 100th Anniversary Volume : Littleton, CO, Ekonomik Jeologlar Derneği, s. 523-560.
- Guilbert, John M., ve Charles F. Park, Jr., 1986, Cevher Yatakları Jeolojisi , s. 572–603, WH Freeman, ISBN 0-7167-1456-6
- Gibson, Harold L., James M. Franklin ve Mark D. Hannington, (2000) Volkanik İlişkili Masif Sülfür Yatakları için bir genetik model https://web.archive.org/web/20050221103926/http://www. cseg.ca/conferences/2000/2000abstracts/758.PDF Erişim tarihi 12-20-2005.
- Lydon, JW, 1984, Cevher yatağı modelleri; 8, Volkanojenik sülfit yatakları; Bölüm I, Açıklayıcı bir model: Geoscience Canada, cilt 11, s. 195-202.