כיצד תנועות לוחיות מעצבות את העושר המינרלי של כדור הארץ

היחסים בין פעילות טקטונית לבין היווצרות של מינרלים הם אחד המושגים הבסיסיים ביותר בגאולוגיה כלכלית.כל הפקדה עיקרית על כדור הארץ חייבת את קיומו, בצורה מסוימת, לתהליכים דינמיים שמניעים tectonics. מן ה porphyries של האנדים ועד חגורות ירוקות עשירות זהב של מערב אוסטרליה, את המיקומים של מאגרי מינרלים משמעותיים מבחינה כלכלית הם לא אקראיים - הם מוצרים גיאולוגיים ישירים של כוחות מעוצבים וצורה שלנו, להמשיך את כדור הארץ.

הבנת ההשפעה של פעילות טקטונית על פיזור מינרלים היא קריטית עבור חקר גיאולוגים, מהנדסי כרייה ומשקיעים כאחד. הגדרות Tectonic לקבוע את המשטרים התרמיים, מסלולים נוזליים, מלכודות מבניות המתמקדות מתכות לתוך כמויות מיומנים. מאמר זה מספק בדיקה סמכותית, מעמיקת של התהליכים טקטוניים מרכזיים האחראיים ליצירת סוגי ההפקדה המינרליים החשובים ביותר בעולם.

סוללות טק טקטוני הגדרות ואת הפקדות עמית שלהם

הליטוספרה של כדור הארץ מחולקת לפסיפס של צלחות קשיחות המתקשרות בגבולותיהם. הגבולות האלה – מלוכדים, שונים והופכים – כל אחד יוצר סביבות גיאולוגיות נפרדות התומכות בסוגים ספציפיים של מינרליזציה.הסעיפים הבאים מקלקלים כל הגדרה וסגנונות הפיקדון שאפיינים אותם.

קונרד מרג'ינס ופקדים מתקדמים

גבולות צלחת דחוסים, שבו אחת נופלת מתחת אחרות באזור ניכוי, הם בין ההגדרות הטקטוניות הפרודוקטיביות ביותר עבור פיקדונות מינרלים.כפי שזחלי תת-החלים יורד לתוך המנטה, זה משחרר מים ואימפולסים אחרים, אשר מורידים את נקודת ההיתוך של המתפתל המתפתל המיותר.

הסוג החשוב ביותר של הפיקדון הכלכלי הקשור בשוליים המתכנסים הוא הפיקדונות של נחושת הפילוסופית.הפקדות הגדולות, הפקדות בעלות רמה נמוכה-ל-בינונית מספקות כ-60% מהחושא בעולם, יחד עם כמויות משמעותיות של מוהיד, זהב וכסף.הם יוצרים בריבוע העליון מעל אזורי הפחתת, בדרך כלל בהגדרות כגון הרי האנדים או של דרום ארצות הברית: LTGPSDUS: 1.

סגנונות הפקדה חשובים אחרים הקשורים שולי מתכנס כוללים פיקדונות skarn, אשר צורה כאשר נוזל הידרותרמי מחדירה אינטראקציה עם סלעים מארחים פחמן-נושאי, ורידים אפירמי זהב, אשר מתפתח בחלקים הרדודים של קשתות געשיות.שני סוגי הפיקדון קשורים ישירות למערכת המאגיה והדרומית המונעת על ידי ניכוי.

גבולות צלחת צולל, שבו צלחות נעות בנפרד, ליצור משטרים טקטוניים מורחבים המאפשרים את העלייה של מאגמה ואת מחזור של נוזל הידרותרמי. הגדרות אלה כוללות ridges ו אזורי קרע יבשתיים. בעוד sfloor מסיבי sulfide (SMS) להפקיד במחסניות אמצע האוקיינוס הם כיום מוגבל של יכולת כלכלית עקב עומק, הגדרות יבשתיות, כמה גדול של מינרלים בעולם.

קרעים יבשתיים חשובים במיוחד עבור הפקדות נחושת בחסות סימנט ורפובליקה וולקנית-חכמה מסיבית (VMS) להפקיד את הפקדות המרכזי אפריקני, המשתרעת על פני זמביה והרפובליקה הדמוקרטית של קונגו, היא דוגמה קלאסית של מינרליזציה הקשורה לקרע (VMS) באזור זה מכיל כמה מהפקדות הנחושת והקוביות הגבוהות ביותר על פני כדור הארץ, שנוצרו במהלך מקורות ניאופרו-יבשתיים הנדירים של פחמן-יבשתיים של פחמן-יבשתיים (Ricrutism) הם גם הם גם מקורות קריטיים של פחמן-יבשתיים של פחמן-יבשתיים).

המערכות המאגיות בהגדרות הקרע הן בדרך כלל דו-ממדיות, עם יצירות מאפיות ו felsic, ומערכות הידרותרמיות הקשורות יכולים להפקיד מגוון רחב של מתכות, כולל נחושת, אבץ, מוביל ואורניום.עבור סקירה מפורטת של מערכות מינרלים הקשורות לקרע, ה-FLT:0Journal of Geochemical ExplorationF1LT:1 מציעה מחקרים מקיף על הגיאולוגיה של הפקדים של הפקדים של הפקדים.

שינוי Faults ו- Structural controls

רצף גבולות צלחת, שבו צלחות להחליק אופקית זה מזה, לא בדרך כלל לייצר את המערכות המאגיות וה הידרותרמיות לראות בשוליים מתכנסים או שונים.עם זאת, הם ממלאים תפקיד קריטי בהיווצרות של מינרלים על ידי יצירת נחיתות מבנית.ה ⁇ אינטנסיבי והאשמה הקשורה לתנועות משתנות יכול לפעול כ conduits עבור נוזלים מסולקים, לעתים קרובות overprinting אירועים מוקדמים יותר.

רבים מהפקדות הזהב הגדולות בעולם, במיוחד מערכות זהב אורגניות, נשלטים על ידי תקלות transcurrent ו- oblique-slip הקשורים להפיכת או transpressional tectonics. the gold Mile להפקיד ב Kalgoorlie, אוסטרליה, הוא מקומי לאורך אזור Shear גדול שחווה תגובה חוזרת חוזרת במהלך אירועי deformation בדומה, ה-Carintype זהב הם פיקדונות מבוקרים על ידי שביתה רגילה בתנאי פולשים.

תהליכים גיאולוגיים מרכזיים שגורמים למינרלים

בעוד הגדרות טקטוניות מספקות את המסגרת הרחבה, כמה תהליכים גיאולוגיים ספציפיים אחראים ישירות לריכוז מתכות לתוך גוף אונה כלכלי.הבנת תהליכים אלה חיונית לחיזוי היכן הפקדות עלולות להתרחש וכיצד הן צפויות להיות מבוזרות בתת-קרקעית.

Fluthermal Fluid Circulation

מערכות הידרותרמיות הן התהליך החשוב ביותר של אורת-ההידע על כדור הארץ.הם כרוכים במחזור של נוזלים חמים, מתכתיים באמצעות שברים, תקלות, ויחידות סלעיים חד-משמעיות.נוזלים אלה נגזרים בדרך כלל מאחד משלושת מקורות: נוזלים מאגיים משוחררים מזיכיון מאגמה, מים מטאוריים שירדו ומחממים על ידי ג'רמיאומטריה גיאות, או ממטרים משוחררים מאנרגיה משוחררת במהלך תגובות מינרלים.

כמו נוזל הידרותרמי נודד דרך הקרום, הם מתמוססים מתכות מן הסלעים שהם עוברים.שינויים בטמפרטורה, לחץ, pH או מצב חמצון גורמים מתכות אלה כדי precipitate, לעתים קרובות באתרים נוחים מבניים כגון אזורי אשמה, מבשלים, או יחידות סלע תגובתיות כמו אבן גיר.

המונחים: Magmatic differentiation and Crystal Settling

במקרים מסוימים, המאגמה עצמה היא הסוכן אוז-forming. as a magma הגוף מגניב ו קריסטלים, מינרלים מוקדמים-formed עשויים להתיישב בתחתית תא ה- magma בשל ניגודים צפיפות.תהליך זה, הידוע בשם Crystal Settlement, יכול להתרכז מתכות כגון כרום, פלטינה, ניקל לתוך שכבות עשירות מספיק כדי להיות ממכר.

המתחם החריף של בושבל בדרום אפריקה הוא האי חדירה הגדולה בעולם וכולל את עיקר עתודות הידועות של כדור הארץ של אלמנטים קבוצתיים פלטינה (PGEs), יחד עם כרום משמעותי ו- vanadium. הפיקדדון זה נוצר כאשר נפח גדול של מאגמה מגברית היה שקוע לתוך הקרום ועבר גבישי שברירי נרחב ויישב בסביבה דומה יותר.

סופרגן וסופרגן Enrichment

תהליכים מזג אוויריים וסימנטאריים, בעוד לא ישירות tectonic, הם לעתים קרובות מושפע מאוד על ידי פעילות טקטונית. Uplift הקשורים שולי מתכנס או הכתפיים קרע לחשוף סלעים מינרליים משטח מזג אוויר. בתנאים אקלים נוחים, העשרה סופרגנטית יכול לשדרג מינרליזציה ראשונית ברמה נמוכה לתוך תחמוצת כיתה גבוהה ואת אזורי side משניים.

הדוגמה הקלאסית היא ההעשרה של פיקדונות נחושת של porphyry. chalcopyrite ו-bornite הם מחומצים ליד פני השטח, ונחושה מזועזעת כלפי מטה אל שולחן המים, שם היא משחזרת כמו chalcocite ו covellite - מי המכיל ציונים גבוהים יותר נחושת.

סוגי הפיקדון העיקריים ו- Tectonic Affinities

בטבלה הבאה מספק התייחסות סיכום להגדרות הטקטיות העיקריות של סוגי הפיקדון המינרליים החשובים ביותר בעולם.בגוף המאמר הכתוב מחדש, מידע זה מועבר דרך כותרות מובנות וטקסט תיאורי ולא פורמט לשוני.

פורפרי קופר פיקדונות

כפי שצוין קודם לכן, פיקדונות נחושת porphyry הם המקור העיקרי של נחושת ומקור עיקרי של molybdenum, זהב וכסף. הם קשורים בלעדית עם קשתות מיילדות הקשורות להפחתה, הן מודרניות ועתיקות.הפקדות בצורת בעומק של 1 עד 6 ק"מ מתחת לstratovolcanoes, שבו הדופקים מרובים של מינרלים משוחררים ממערכות קירור אלה תכונות מכניות כולל צינורות מבוזרים ממין.

Volcan Massogenicive Sulfide (VMS) Deposits

VMS הפיקדונות צורה על או ליד קרקעית הים בשיתוף עם פעילות געשית צוללת.הם בדרך כלל מתארחים ברצף געשי דו-ממדי שנוצר בהגדרות טקטוניות מורחבות, כולל אגן אחורי-arc, קשתות קרועות, ובאמצע האוקיינוס ridges.הפקדות מורכבות עדשות מסיביות של pyhotite, pyrite, chalcopy, ו-phite, עם דוגמאות ירוקות, ו- Icericial של חגורת חגורת חגורת , ו- Iphicial, חגורת חגורת חגורת חגורת ⁇ , ו-AMS.

אורגווג זהב

אורגוגני זהב הפיקו במהלך דחיסה לאירועים של עיוותים טרנספרסיוניים באורגנוגנים וחגורות התנגשות.הם בדרך כלל מתארחים בסלעים מטאמורפיים והם נשלטים על ידי אזורי Shear, תקלות, ותקפלים.הזהב מועבר על ידי נוזלי metamorphic המיוצרים במהלך devolatilization של ה- subducab או על ידי הקרום עבה אלה הם דוגמאות גדולות של גן עדן, כמו גם כן, כמו גם את האשגניבה ירוק.

פקדים של Sdiment-Hosted Copper

פיקדונות אלה, המכונה לעתים קרובות פיקדונות נחושת או פקדונות נחושת מסוג, מתארחים סלעים סימנטאריים שהופקדו באגן קרע או בשוליים יבשתיים פסיביים.החושה נחשבת להיות מכווצת ממיטות אדומות או סלעים במרתף בבסיס על ידי oxidizing sungidizing ולאחר מכן preciated באזורים מופחת בתוך הרצף הסנדזי של ה-Copper הוא דומה, אבל ראשי של אזור Dagrcaztrajrat להתרחש.

Iron Oxide-Copper-Gold (IOCG) Deposits

הפקדות IOCG הן קבוצה מגוונת של פיקדונות המכילים תחמוצות ברזל בשפע (magnetite ו hematite) יחד עם נחושת וזהב, לעתים קרובות עם רמות גבוהות של אורניום, אלמנטים נדירים באדמה, מתכות אחרות.הם קשורים להגדרות טקטוניות הרחבה, במיוחד קרעים יבשתיים ומחוזות אמפוגניים בדרום אוסטרליה הוא הגדול ביותר בעולם של אורניום ומפיק אנטרופין אחד של זמן אחד של גלנטיום.

השלכות על חקר מינרלים

הבנת הפקדים הטקטיים על פיזור מינרלים אינה רק פעילות אקדמית – יש לה יישומים מעשיים ישירים לחיפוש מינרלים. חוקרים משתמשים בשיקום טקטוני כדי לזהות שטחים פוטנציאליים, במיוחד עבור פיקדונות שמרכיבים בהגדרות טקטוניות ספציפיות והם משתנים מאוחר יותר על ידי עיוות ו metamorphism מאוחר יותר.

לדוגמה, רבים ממחוזות הזהב הפרודוקטיביות ביותר בעולם ממוקמים בחגורת קדם-מברלין ירוקה שהוקמה בקשת עתיקה ובהגדרות אחוריות.מחקר עבור אוגני זהב מתמקדת בזיהוי אזורי Shear גדולים ומבנים בהזמנה שנייה שזרם נוזלים מקומי במהלך אירועי עיוות.

טכניקות גיאוכימיות וגיאופיזיקה מודרניות, כולל עוקבים וסקרים מגנטיים ומגנטיים, משמשים יותר ויותר לזיהוי החתימות של מערכות מינרלים מבוקרות מבחינה טקטית בעומק.TheFLT:0Science גיליון נושא ישיר על חקר מינרלים גלקסיותFLT:1 מספק סקירה מקיפה של שיטות אלה.

מחקרים ב- Tectonly Controlal Organization

The Andean Porphyry Copper Belt

הרי האנדים הם תוצר של הפחתת לוח הנסקה מתחת לגלול הדרומי של אמריקה.ה שולי המתכנס פעיל כבר יותר מ-200 מיליון שנה ויצר חגורת ברזל מתמשכת של פיקדונות נחושת המשתרעים מצ'ילה עד פרו.הפקדות אינן מופצות באופן אקראי לאורך קשת; הן מרוכזות במקבץ ספציפי התואם לאזורים שבהם זווית החמצוקה, המוגברת, אל מול העולם העליון של צ'ילה, הוא מעל למטברד של 10 מיליון טון, עם הדחיסות העליון.

פקד הזהב של ‪The Yilgarn Craton Gold Deposits‬

הקרטון של יגאל אוסטרליה הוא אחד האזורים המובילים בעולם לייצור זהב.הפקדות הזהב מתארחים בחגורות אבן ירוקה ארכינית שנוצרו בהגדרה אחורית.לאחר הפסקת המאגמטיזם קשת, האזור עבר אירוע טיהור גדול - Ögarn Orogeny - אשר הגיב מבנים קודמים וממוקדים של זרם של מטבולית מינרליים, כולל סגסוגת מבוזרת אונקוגנית של מחוז הזהב, כולל מינרלים מבוקרת, כולל מינרלים של מינרלים מבוקרים, כולל מינרלים של גולגולתי, כולל מינרלים אורגניים אורגניים.

ה-Central African Copperbelt

הקופרבלט המרכז אפריקאי הוא מחוז מתכתי בקנה מידה יבשתי שנוצר במהלך ההפסקה הניאופרופרוזוזית של רודיניה העל היבשתית.הפקדות מתקיימות בסלעים סימנטאריים שהופקדו בסדרה של אגן קרע לאורך שולי התפוקה של קונגו קרטון.

כיוונים עתידיים במחקר Tectonic-Mineral

ההתקדמות בגיאוכרולוגיה, גיאוכימיה, ומודל טקטוני לוחית הם מסדירים את ההבנה שלנו כיצד תהליכים טקטוניים לשלוט בפירוק מינרלים. אזור אחד מתפתח של מחקר הוא התפקיד של מבנים לירוזפריים עמוקים ודינמיקה מתפתלת בשליטה על חלוקת המחוזות העיקריים או ה-e. לדוגמה, הוא עכשיו מוכר כי רבים של זהב בסיסי מתכת ממוקם מעל קצה של משטחים קדומים יותר, שבו מעברים צלולים יותר, תאים ניידים יציבים יותר,.

שדרה מבטיחה נוספת היא שילוב של למידת מכונה עם מסדי נתונים של התרחשות טקטונית ומינרליים.מודלים אלה יכולים לזהות דפוסים ואגודות אשר לא ניתן לראות מהיגיון גיאולוגי מסורתי, אשר עלול להוביל ליעדי מחקר חדשים באזורים הנמצאים תחת חקירה.

מסקנה

פעילות Tectonic היא הנהג העיקרי של היווצרות של הפקדה מינרלים על פני כדור הארץ.תנועת הלוחות יוצרת את הסביבות התרמיות והמבניות הדרושים כדי ליצור, תחבורה, ופקד מתכות לתוך גוף מרוכז אונים.מ מאזורי הפחתת אשר מייצרים פקדות נחושת ורופי לאגן הקרע המארח נחושת חבוי, ואת אזורי Shear ששולטים אוגני זהב, כל tectonic משאיר טביעת אצבע ייחודית על המינרלים יוצר את המשקעים.

עבור חקר גיאולוגים, בקרות טקטוניות אלה מספקות מסגרת חיזוי לזיהוי אזורים פוטנציאליים ובחירת טכניקות חקירה מתאימות. עבור תעשיית הכרייה, הבנת ההיסטוריה הטקטית של פיקדון חיוני לפיתוח אסטרטגיות מיצוי יעילות ולהערכה של ההמשכיות והפצה של הגוף אוה. כמו הביקוש למתכות ממשיך לגדול, מונע על ידי המעבר לאנרגיה מתחדשת וחשמל, הבנה עמוקה של מינרלים ולהבטיח יותר של אספקת מינרלים קריטית עוד יותר.