Osadowe złogi wydechowe

Opasana masywna ruda siarczkowa ze złoża SEDEX Sullivan (szerokość obrazu ~ 3,9 cm).
Melierterz z chalkopirytem , galeną , sfalerytem i pirytem przy złożu SEDEX Rammelsberg , żywica

W osadowych-exhalative (w skrócie Sedex -) depozytów to jest cynk, ołów, srebro - (± baru) - rudy , które, w zależności od oryginalnej interpretacji nie ogniowy w wycieku gorącego, zawierającego metal płynów miednicy na s powstają na dnie morskim, co prowadzi do wytrącania się głównie warstwowych ciał rud, często z cienkimi pasmami minerałów siarczkowych, które są naprzemiennie magazynowane z osadami morskimi; Często złoża rud składają się głównie z minerałów siarczkowych, dlatego określa się je również jako masywne złoża siarczkowe . Oprócz terminu SEDEX, który pierwotnie był oparty na pewnym modelu rozwoju genetycznego, który nie dotyczy dziś wszystkich sklasyfikowanych w ten sposób depozytów, inne bardziej opisowe terminy, takie jak np. B. SHMS lub Clastic -dominated (CD) , które są używane jako synonimy.

Występowanie

Występują głównie w depozyty sedex klastycznych skał osadzonych w proterozoiku i fanerozoiku intracontinental ryftowych basenach i pasywnych marginesie kontynentalnych.

Dobrze znane przykłady obejmują złoża Red Dog na Alasce, rzekę McArthur, Mount Isa w Australii i Sullivan w Kolumbii Brytyjskiej . Do tego typu złoża przypisana jest również historyczna kopalnia Rammelsberg w Górach Harz, która w dużej mierze została wykorzystana do opracowania modelu SEDEX.

Powstanie

Termin SEDEX, w obecnym kształcie, obejmuje również złoża i części złóż, które powstały w wyniku przemieszczenia pod dnem morskim. Termin ten nie musi zatem koniecznie oznaczać, że płyny z basenu hydrotermalnego faktycznie przeciekają do słupa wody powyżej i że minerały rudy wytrącają się tutaj, chociaż może to mieć miejsce w niektórych przypadkach.

Ślady ołowiu, cynku, miedzi i innych metali występują we wszystkich skałach klastycznych i magmowych. Zasolone wody i solanki wypłukują te metale z klastycznych skał osadowych w głębokich partiach basenu i poniżej piwnicy. Ciecze uzyskały zasolenie w wyniku parowania wody morskiej i mogą być mieszane z wodą porową wyciśniętą z osadów. Szacuje się, że te zawierające metale płyny hydrotermalne mają zasolenie do 23% NaCl-eq. może mieć. W głębszych partiach akwenu solanka może osiągnąć temperaturę ponad 200°C. Takie gorące, lekko kwaśne, zasolone płyny mogą przenosić znaczne ilości ołowiu, cynku, srebra i innych metali w roztworze.

Źródłem metali nie są więc magmy.Bazalty mogą czasami pojawiać się w sekwencji sedymentacyjnej basenu, a komory magmowe poniżej stanowią dodatkowe źródło energii do ogrzewania krążącej wody. Głównym źródłem energii jest jednak anomalny gradient geotermalny typowy dla basenów ryftowych (nawet bez lokalnej aktywności magmowej), który powoduje migrację płynu w komórkach konwekcyjnych.

Głównie dzięki temu wyporowi termicznemu, solanki zawierające metale unoszą się wzdłuż stromych, przepuszczalnych kanałów zasilających („dopływów”), w szczególności w przypadku uskoków graniczących ze zbiornikiem. O migracji płynów świadczą brekcje hydrotermalne, żyły kwarcowe i węglanowe oraz hydrotermalne zmiany z anachorytem-syderytem-chlorytem-serycytem wzdłuż „dozowników”. Same podajniki niekoniecznie są w tym procesie zmineralizowane.

W pobliżu, poniżej lub na dnie morza wznoszące się płyny zawierające metale ochładzają się i mogą mieszać się z zimną, lekko zasadową, mniej słoną wodą morską, co prowadzi do wytrącania się siarczków metali. W idealnym modelu wydechu gorące gęste solanki przepływają pod mniej gęstą wodą morską w głębszych obszarach dna morskiego, gdzie mieszają się z chłodniejszą wodą morską, powodując wytrącanie się metali i zredukowanej siarki rozpuszczonej w płynie hydrotermalnym w postaci warstw siarczków. Gdy mieszanie płynów odbywa się pod spodem, siarczki mogą przemieszczać przepuszczalne warstwy, a także mineralizować brekcje wzdłuż podajnika.

Źródłem zredukowanej siarki jest siarczan rozpuszczony w wodzie morskiej, który niesie ze sobą płyny hydrotermalne. Siarczany te można zredukować przez termochemiczną redukcję siarczanów (TSR) i/lub bakteryjną redukcję siarczanów (BSR) w pobliżu miejsca wytrącania siarczków, lub alternatywnie płyny zawierające metal o niskiej zawartości zredukowanej siarki mogą mieszać się z płynami wzbogaconymi w H 2 S , a tym samym wywołują wytrącanie siarczków.

Aktywny system hydrotermalny na kalifornijskim Morzu Saltonowym (Kalifornia) jest uważany za analogię systemów hydrotermalnych, które tworzą złoża SEDEX i inne złoża rudy spowodowane przez niemagmowe, zasolone płyny z basenów zawierających metale. Morze Salton znajduje się w dorzeczu uskoku San Andreas, więc skorupa ziemska ma tutaj wysoki gradient geotermalny, na którym nagrzewa się krążąca woda, która może wypłukiwać skały. Stwierdzono zarówno wyziewy na powierzchni płynów metalonośnych (do 506 ppm Zn i 95 ppm Pb), jak i wytrącanie siarczków w warstwach przepuszczalnych do 1000 m pod powierzchnią.

Mineralizacja

Depozyt SHMS (Century Mine, Queensland, Australia)
Osadowo-wydechowa mineralizacja barytowo-magnetytowo-miedziano-złota (Mt. Mulga, Południowa Australia): ruda zaznaczona na czerwono jest nierównomiernie nałożona na starsze meta-osady po lewej stronie na rysunku i powstała mniej więcej w tym samym czasie, co osady po prawej (sekwencja przewróciła się)

Główne minerały kruszcowe w złożach SEDEX to drobnoziarnista blenda cynkowa i galena ; Piryty miedzi są ważne w niektórych złożach; sulfosole zawierające srebro są częstymi składnikami drugorzędnymi; Piryt jest zawsze obecny i może być pomniejszym składnikiem lub dominującym siarczkiem, tak jak w przypadku formowania masywnych ciał siarczkowych; Baryt jest często nieobecny i jest lokalnie degradowalny ekonomicznie.

Te ciała rudy, które są concordantly osadzone w osadach morskich, są zwykle soczewkowy lub warstw. Stosunek grubości do rozszerzenia bocznego często wynosi jeden do dziesięciu i więcej. Poszczególne warstwy masywnego siarczku mają zwykle grubość od kilku milimetrów do kilku metrów. Skała macierzysta to głównie drobne kamienie ilaste lub łupek i pelit . Skała żywicielska jest często bogata w materię organiczną. Sporadycznie występują również wtrącenia zanieczyszczonych kwarcytów , łukowatych i grubszych konglomeratów . Kanały zasilające, z których wypłynęły roztwory mineralizujące, są rzadko odsłonięte , ale zakłada się ich istnienie. Tam, gdzie są odkryte, wykazują głównie zmiany hydrotermalne i brecację . Wraz z odległością od podajników spada również gatunek rudy i może wystąpić charakterystyczne strefowanie metalu.

W obrębie sekwencji zaburzonych tektonicznie mineralizacja SEDEX rozwija się podobnie do innych masywnych złóż siarczkowych: soczewki siarczkowe często reprezentują podatne ( niekompetentne ) warstwy o niskiej wytrzymałości na ścinanie w sztywniejszych skałach.Dlatego istnieje wiele przykładów struktur boudinage , żył i żył zbudowanych z siarczków , a także odcinki hydrotermicznie zremobilizowane i wzbogacone. Metamorficznie ukształtowane osady sedexu wykazują wzrost wielkości skądinąd drobnych ziaren mineralnych (do 1 cm w facjach amfibolitowych ). Sprzyja to bardziej efektywnej separacji minerałów kruszcowych i skał płonnych w zakładzie przeróbki rudy .

Synonimy: depozyty „SHMS” / „zdominowane przez klastyki (CD)”

Ponieważ osady Sedex tworzą często masywne, soczewkowate ciała siarczku i uniknąć pochopnych interpretacje genetyczne są również nazywane „ osad -hosted masowych siarczku (SHMS) ” złoża , o którym mowa, w przeciwieństwie do „ wulkaniczny -hosted masowe siarczku (VHMS)” lub " VMS "Depozyty . Sedymentacyjny wygląd cienkich warstw doprowadził do wczesnych interpretacji, że osady powstały wyłącznie lub głównie w wyniku wyziewów na dnie morskim, stąd termin SEDEX. Jednak ostatnie badania licznych osadów znanych jako SEDEX pokazują, że przemieszczanie się jeszcze niezlityfikowanych osadów pod dnem morskim jest ważnym procesem. W rzeczywistości, w przypadku niektórych zbiorników uważa się, że jest to proces dominujący, z jedynie lokalnymi wydechami do dna morskiego. Z tego powodu niektórzy autorzy preferują określenie „ złoża cynkowo-ołowiowe z przewagą klastyczną ”, w przeciwieństwie do występujących głównie w skałach węglanowych złóż cynkowo-ołowiowych typu Mississippi Valley, które również nie tworzą magmowych płynów hydrotermalnych.

znaczenie

Złoża SEDEX są obecnie najważniejszym źródłem ołowiu i cynku oraz stanowią ważną część światowego zapotrzebowania na srebro i miedź.

Zobacz też

Indywidualne dowody

  1. ^ B Karen D. Kelley, Robert R. Seal, II Jeanine M. Schmidt, Donald B. Hoover, Douglas P. Klein osadami Exhalative Zn-Ag, Pb, 1986 USGS
  2. ^ Don MacIntyre, osadowy wydechowy Zn-Pb-Ag, British Columbia Geological Survey, 1992
  3. ↑ a b c d WD Goodfellow, JW Lydon. Osadowe osady wydechowe (SEDEX) . W: Goodfellow, WD (red.) Złoża mineralne Kanady: synteza głównych typów złóż, metalogeneza dystryktu, ewolucja prowincji geologicznych, metody poszukiwania . Geological Association of Canada Special Publication 5, 163-183, 2007.
  4. ↑ a b c d P. Emsbo, RR Seal, GN Breit, SF Diehl, AK Shah. Osadowy wydechowy (sedeks) model złoża cynkowo-ołowiowo-srebrowego. W: Raport z badań naukowych US Geological Survey 2010-5070 – N, 57 S, 2016.
  5. ↑ a b D. Large, E. Walcher. Masywna mineralizacja siarczkowa Rammelsberg Cu-Zn-Pb-Ba-Deposit, Niemcy: przykład masywnej mineralizacji siarczkowej w osadach |W: Mineralium Deposita, tom 34, s. 522-538, 1999
  6. ↑ a b c d e f g h J.J. Wilkinsona. 13.9 Cynk osadzony – mineralizacja ołowiu: procesy i perspektywy . W: Geochemia złóż mineralnych, Elsevier, v. 13, s. 219-249, 2014.
  7. ↑ b c DL Leach, DF Sangster KD Kelley, et al. Osadowo-cynkowe złoża ołowiu: perspektywa globalna . W: JW Hedenquist, JFH Thompson. RJ Goldfarb i JP Richards (red.) Economic Geology 100th Anniversary Volume 1905-2005 Society of Economic Geologists, Littleton, CO. str. 561-607, 2005
  8. ↑ a b c d e D. Leach et al. Osady ołowiowo-cynkowe w historii Ziemi . W: Geologia ekonomiczna, v. 105, s. 593-625, 2010.
  9. ↑ , MA McKibben, JP Ande, AE Williams. Aktywna formacja rudy na granicy solanki w metamorfizowanych deltowych osadach jeziornych: system geotermalny Salton Sea, Kalifornia. W: Geologia ekonomiczna, tom 83, s. 511-23, 1988.
  10. ^ RR Duży SW Bull, PJ McGoldrick, G. Derrick, G. Carr, S. Walters. Złoża warstwowe i warstwowe Zn-Pb-Ag proterozoicznych basenów sedymentacyjnych północnej Australii . W: JW Hedenquist, JFH Thompson, RJ Goldfarb, JP Richards (red.) Geologia ekonomiczna Stulecie Tom. Towarzystwo Geologów Ekonomicznych, Inc., Littleton, s. 931-963, 2005 .