studiet av mineralogi og malmforekomster kan på frifot tilskrives hydrotermiske endringsprosesser hvor den kjemiske endringen resulterer i mange metallically rike kjemiske sammensetninger: gull, kvarts, tinn, etc. Denne hydrotermiske endringsprosessen kombinerer hovedsakelig tektonikk, vulkanisme og oppvarmet vann. Den grunnleggende mineralogien av stein er endret som følge av tilstandsendringer i temperatur, trykk eller kjemisk sammensetning/sminke. Dette har formet ting Som California gold rush og har vært en økonomisk boom siden oppdagelsen.
Den Hydrotermiske Endringsprosessen
varmt vann eller «hydrotermiske væsker» passerer gjennom en nærliggende vulkanske bergarter brudd eller porøse områder i fjellet, endre den kjemiske sammensetningen (Adams). Denne kjemiske endringen kan være et resultat av «tilsetning, fjerning eller omfordeling av kjemiske komponenter» (Adams). Disse kjemiske komponentene jeg har nevnt innebærer grunnleggende sminke av fjellet. For eksempel er den kjemiske sammensetningen av kaolinitt (Al4Si4O10 (OH)8) i henhold til «Alteration Chemistry» handout distribuert i klasserommet materialer, mens den kjemiske sammensetningen før den ble endret ER KALSI3O8 + H2O.
et eksempel på et hydrotermisk system og dets sirkulasjon. «Den Blå Planet» Av Brian J. Skinner (1995) Også tatt Fra Williams, Curtis » Hydrotermisk Endring Og Mineralforekomster.» (2002).Vanligvis bærer disse» hydrotermiske væskene «eller» vandige løsninger «mange metaller i tillegg til» silikater og andre ikke-metalliske materialer » (Jones og Hutton). De forskjellige vulkanske bergartene kan variere i en rekke mineraler, når vannet som oppvarmes av et nærliggende magmatisk kammer stiger i temperatur og endrer de nærliggende vulkanske bergarter, blir den hydrotermiske løsningen mineralrik. Denne mineralrike løsningen stiger, slynger seg gjennom brudd eller sprekker i bergkjølingen når den beveger seg og løser andre mineraler på sin vei, når denne løsningen har avkjølt i brudd på steinskapende årer.
svart røyker Fra Den midtatlantiske Ryggen Dette er et eksempel på hydrotermiske endringsutgivelser i havet.energien bak den hydrotermiske endringsprosessen er «geotermisk celle» (Jones and Hutton 2000). En «geotermisk celle» er stedet der vannet er oppvarmet(Jones and Hutton 2000). Vanligvis fra kilden beveger det kalde vannet seg gjennom bruddene og sprekkene i fjellet til det er oppvarmet. Som nevnt tidligere oppvarmes det av et nærliggende magmatisk kammer. Den oppvarmede vannløsningen passerer deretter gjennom bergarter som oppløser metalliske ioner og andre mineraler, og endrer derfor den kjemiske sammensetningen og sammensetningen av fjellet.
Vanligvis har de hydrotermiske løsningene et høyt saltinnhold; derfor endrer bevegelsene til disse væskene fjellet. Med mineralene varierende forhold: temperatur, trykk, pH og Eh hvis forholdene endres, vil en tilstand derfor endres. Dette kan da føre til at steinen reagerer med nærliggende materialer. Ifølge Jones og Hutton «varierer temperaturene der mineralene dannes fra 50 til 650°C.» disse svært varierende temperaturene skaper for et svært bevegelig endringsmiddel. «Bevegelsen av disse hydrotermiske væsker I jordskorpen er kjent som» hydrotermisk konveksjon.»(McCaffrey Og Pavey). «Begrunnelsen bak denne terminologien er roten betydningen av ordet: hydro betyr vann, termisk betyr varme og konveksjon betyr overføring av varme ved fysisk bevegelse av materiale» (McCaffrey Og Pavey).
Hydrotermisk Malmdannelse
en malm er en stein som er rik på metaller, ofte metall. Dannelsen av hydrotermiske malmer tilskrives den hydrotermiske løsningen eller væskene som filtrerer metaller og mineraler fra fjellet. Disse metallene blir deretter avsatt til brudd og sprekker i fjellet kalt: årer. Frakturer er et resultat av ting som vann frysing og utvide. Frakturer kan skyldes seismisk aktivitet, når bakken skifter frakturer og sprekker blir igjen i berggrunnen og andre komponenter som utgjør skorpen. Kontinentalskorpen består av granittiske bergarter, mens havskorpen består hovedsakelig av basalt bergarter.
Klikk for å se en illustrasjon av det grunnleggende prinsippet om metallkonsentrasjon ved hydrotermiske prosesser
denne animerte figuren er hentet fra (McCaffrey og Pavey).
Klikk for å se en illustrasjon av de ulike funksjonene som trengs for å danne en hydrotermisk malm innskudd
denne animerte figuren er hentet fra (McCaffrey og Pavey).
noen nødvendige faktorer for utvikling av hydrotermisk malmavsetning inkluderer: vannkilde, kilde til malmkomponenter og transport av malmkomponenter, permeabilitet, årsak og malmavsetning. Hver av disse faktorene påvirker sterkt den hydrotermiske prosessen.
de viktigste kildene til vann som til slutt vil flytte til et sted hvor det vil bli oppvarmet av det nærliggende magmatiske kammeret, inkluderer: «overflatevann, inkludert grunnvann, referert til som meteorisk vann; sjøvann; connate vann eller vann innelukket i bergarter på dannelsestidspunktet; metamorfisk vann; og magmatisk vann (fra magma)» (Jones and Hutton 2000). Meteorlignende farvann kan hentes fra nedbørsfaktorer som snø, regn, etc; mens » formasjonsvann som har blitt fanget med et bestemt område; slike som porer av sedimenter»(McCaffrey Og Pavey). Dette vannet vil etter hvert bli svært konsentrert med mineraler og metaller som det oppløses når det beveger seg gjennom de vulkanske bergarter.
«Figur 16.24 b a magmatisk malm innskudd. Lag av ren kromitt (svart) innelukket i lag av plagioklas, avgjort under krystalliseringen av bushveld-stivkomplekset. Dette uvanlig fin frembrudd ligger På Dwars River I Sør-Afrika » www.USD.edu/esci / tallMalmmetaller er vanligvis avledet Fra Jordskorpen. I tillegg til den allerede tilgjengelige kilden til malmbestanddeler er den høye saltholdigheten som hjelper transport av malmbestanddelene. De hydrotermiske væskene, som et resultat av de høyt konsentrerte mineralene (Cl, F og CO2), bærer lett de høyt konsentrerte metallene. Wasy-synden som disse metalliske ioner vanligvis transporteres, er gjennom «komplekse ioner» (McCaffrey og Pavey). «Et komplekst ion er definert som en enkelt kjemisk art som består av en uvanlig kombinasjon av to eller flere atomer» (McCaffrey Og Pavey). Disse komplekse ioner forhindrer avsetning av metallet under bevegelsen. I motsetning til dette løsner de enkle ioner lett metallet under transporten.
denne prosessen kan bare skje hvis løsningen kan bevege seg gjennom fjellet; derfor spiller permeabilitet en nøkkelrolle i bevegelsen av de hydrotermiske løsningene. Disse løsningene kan bevege seg gjennom passasjer som porer, sprekker, brudd, etc. Det er viktig for suksessen til hydrotermiske endringer. Avsetning av malmmineraler skyldes vanligvis (1) temperaturreduksjon – kjøling, (2) reduksjon i trykk, (3) endring i sammensetningen av hydrotermiske løsninger. En temperaturreduksjon er et resultat av avkjøling av hydrotermiske væsker. Mens en reduksjon i trykk kan være et resultat av mange faktorer.
Konsentrasjoner av disse metallene i et begrenset rom tilsvarer en malm. Avsetning av malmen kan være sub antenne, havbunnen, funnet i et brudd, eller en stein. Hydrotermiske forkastninger kan utvikle breccier og huljern. Dette er en form for mineralisering og endring som finner sted der det er et vell av finkornede veinlets. Mineral reguleringsplan mønstre ofte utvikle nær malmforekomster som følge av endringer i temperatur, den kjemiske sammensetningen av væsken, og gassinnhold.
«Figur 16.23 Malm dannet av metamorfose. Malm Av Tem-Piute Mine, Nevada. Hvit er kalsitt, lilla er fluoritt. Malmmineraler synlige er sphaleritt (brun, nederst til venstre), pyritt (gull) og scheelitt (CaWO4), det sukkerholdige lysebrune mineralet øverst til venstre og nederst til høyre. Scheelite er et viktig wolfram malm mineral» www.usd.edu/esci/figures
Vein Og Skarn Innskudd
Vener som nevnt flere ganger ovenfor er den vanligste måten der det hydrotermiske konsentrerte materialet avkjøles. Hydrotermisk malm dannes når sprekker, feil og brudd er fylt. Oftest forekommer de i vulkanske buer og kollisjons terreng. Årsaken til dette er at magmaene sirkulerer væsken som beveger seg kombinert med det ekstra stresset som resulterer i en stor brudd. Frakturen fylles deretter med den hydrotermiske løsningen kjøling på et tidspunkt. Metallene som finnes i venene finnes vanligvis i skorpen og kanskje kilden til metallene.
«Blodåre og disseminert kalkopyritt i kvartsitt» figur tatt fra www.zambia-mining.com / gull%20vein.jpgde store skarnavsetningene dannes som et resultat av væske som erstatter fjellet. Ofte er steinene laget av kalkstein.
(McCaffrey Og Pavey).
Epitermiske Innskudd
http://www.davidkjoyceminerals.com/graphics/841.jpg6.1
Gull er kjent som et epitermisk innskudd fordi Det er funnet på svært grunn dybde. Med malmforekomster er det to typer klassifikasjoner: hoved og sekundær. En primærmalm er hovedsakelig laget av en hovedmetallkomponent. Gull er et eksempel på en primærmalm fordi den er laget hovedsakelig av gull; men har komponenter som sølv kan bli funnet. En annen klassifisering er et gangue mineral. Gangue mineraler inkluderer vanligvis kvarts, kalsitt og andre slike mineraler som kaolinitt og kloritt. Gull antas å utfelle fra grunnvann nær i områder i nærheten av en varm kilde. Disse forekomster finnes ofte i vulkanske bueregioner som Sierra Nevada-regionen.
Hvordan alt dette gjelder Sierra Nevada-Regionen
mens jeg besøkte vakre områder som Blue Chert og Kaolinittfabrikken, ble jeg fascinert av hvordan oppvarmet vann kjemisk kunne endre bergarter for å lage slike vakre ting. Med seismisk aktivitet ofte forårsaker feil og sprekk for endret rock til slutt fylle; tektonikk også har sin hånd i det. Tektonisk vil subduksjonen av en plate tvinge vann ned for å til slutt bli oppvarmet. Ofte er magmaen nærmere overflaten og kan varme opp en større mengde vann. Varme Kilder er et godt eksempel på magmatisk lomme som er nærmere overflaten; som et resultat blir vannet oppvarmet og utslipp av svovel og CO2 er større. Andre landformer som kan tilskrives hydrotermiske endringer er Inyo Kratere. Grunnvannet sirkulerte gjennom magma som det var stigende resulterer i damp ladet eksplosive utbrudd.
Bodie er et annet godt eksempel på hvordan denne prosessen kan påvirke livet: folk ble drevet til eventyret og mulige penger de kunne finne. Med de potensielle pengene kom tyver, prostituerte og utstøtte. Denne nå forlatte byen som hadde blitt omgjort til et bevar, deler en interessant fugleperspektiv til Californias fortid.
Adams, David. Delta Mine Treningssenter http://www.dmtcalaska.org/course_dev/explogeo/class08/notes08.html
Barnes, Hubert L., Geokjemi Av Hydrotermiske Malmforekomster, 1 – 13, 303 – 307, 435 – 448, 1997.
Bove, Dana J., Komposisjonelle Endringer Indusert Av Hydrotermisk Endring På Red
Mountain Alunite Innskudd, Lake City, Colorado, U. S. G. S. Bulletin 1936.Gonchar, Gg, Væsker I Skorpen: Likevekt og Transportegenskaper, 1-41, 1995.
Geologisk Forening Av Canada., Endrings-Og Endringsprosesser Knyttet Til Malmdannende Systemer, 1 – 43, 315 – 339, 1994. Hagemann, Steffen Dr., Hydrotermisk Alteration Systematikk, Ore Genesis Forelesningsserie, Forelesning 364, 2001. http://www.virtualgeology.com .
Jessey, Dr., Teorier Om Malm Genesis GSC433 Foredrag. http://geology.csupomona . edu / drjessey / klasse / GSC433 / Genesis.htm
Jones og Hutton., University Of Wollongong, GEOS102 Malmlegemer 3 – Hydrotermiske Innskudd Foredrag http://cedir.uow.edu.au/Projects/GEOS102/lectures/ach6.html . 2000.
Kirkemo, Harold Og William L. Newman Og Roger P. Ashley. «Gull». U. S. Geological Survey (engelsk). http://pubs.usgs.gov/gip/prospect1/goldgip.html>> 1997. Lamber, David., Feltet Guide Til Geologi. New York. Fakta på Filen. 1988.
McCaffrey Og Pavey, Foredrag 1-Malm Og Malm Mineraler, 5.2 Kriterier For Hydrotermisk
Malmdannelse, Foredrag 6-Malm dannet Av Hydrotermiske Prosesser II: Intracrustal Innskudd. http://www.dur.ac.uk/juliette.pavey/geology/lectoutline.htmPirajno, Franco., Hydrotermiske Mineralforekomster, 22, 33, 42 – 44, 101, 110 – 123, 1939. Schafersman, Steven D., Miami University. GLG 111 Kapittel 21: Geologiske Ressurser. Forelesning Disposisjon. http://www.utpb.edu/SCIMATH/schafersman/geology/phy-geol/lecture-notes/ch21-resources.html.
Skinner, Hjerne J., Den Blå Planeten: En Introduksjon Til Jordsystemvitenskap, 419 – 425.
Williams, Curtis. Hydrotermisk Endring Og Mineralforekomster. http://www.indiana. edu / ~ sierra / papers / williams.HTML.
Materialer samlet fra G188 bindemiddel. Utarbeidet Av John Rupp, Michael Hamburger og Assisterende Instruktør. 10. -25. mai 2003.
Feltarbeid Fra Sierra Nevada-Regionen, Geologi G188. Utarbeidet Av Megan Patterson. 10. -25. mai 2003.
Sites only used for images/ figures
http://www.davidkjoyceminerals.com/graphics/841.jpg
www.usd.edu/esci/figures
www.zambia-mining.com/gold%20vein.jpg
