תפקיד רכס ההרים ב-מינרלים

הקרן הגיאולוגית של בניין ההר והאנרגיה המינרלית

רכסי הרים מייצגים כמה מהסביבות הדינמיות ביותר על פני כדור הארץ.היווצרותם באמצעות תהליכים טקטוניים יוצרת תנאים הממקדים משאבי מינרלים על פני אזורי זמן עצומים.היחסים בין אורגני (בניין עליון) לבין מחיקה מינרלים אינם מקריים – זה יסוד להבנת היכן וכיצד הפיקדונות מינרלים חשובים יוצרים ומתמשכים.

כאשר לוחיות טקטוניות מתנגשים, הלחץ העצום והחום שנוצר במהלך הפחתת והתנגשות היבשתית יוצרים תנאים אידיאליים להיווצרות מינרלים. פלואידים מחוממים על ידי תהליכים אלה מתמוססים מתכות מסלעים הסובבים ולהעביר אותם דרך שברים ואזורי ⁇ .כפי שנוזלים אלה מגניבים או מגיבים כימית עם סלעים מארחים, הם משחתים מינרלים, ויצרו פיקדונות מרוכזים שיכולים להיות יעילים מבחינה כלכלית למיצוי.

רכס ההר של אנדס בדרום אמריקה מספק דוגמא לספר לימוד של תהליך זה.התחבולה של לוח הנסקה מתחת לגלם הדרומי של אמריקה הפיקה חלק מהחושא העשיר בעולם, כסף, ופקדות זהב.הפקדות נחושת הפטרונית שנמצאו לאורך האנדים - כגון אלה בצ'וקוויפאטה בצ'ילה וסררו ורדה בפרו - ממולאים ישירות מנוזלים משוחררים ששוחררו במהלך פעילות גיאופית משמעותית:0.

אירועים בבניית הרים, או או או אווגניות, גם יוצרים מלכודות מבניות שמשמרות את הפקדות המינרליות.לבד והאשמה הקשורה להיווצרות הרים יכולות ליצור מחסומים בלתי אפשריים המונעים נוזלים עשירים ממינרלים לברוח.

סוגים של מינרלים פיקד עם רכסי הרים

רכסי הרים שונים מארחים אסימונים מינרלים נפרדים בהתאם להגדרה הטקטונית הספציפית, הרכב סלעים ההורה, וההיסטוריה התרמית של האזור.הבנת מערכות יחסים אלה מסייעת לחקור גיאולוגים למקד את האזורים הפוטנציאליים ביותר.

פקדים של hydrothermal Vein Deposit

הפקדות הוורידיות ההידרומיות בצורת נוזל חם, מינרלים-לאדן זורם דרך שברים וסדקים בחגורת הרים.כפי שנוזלים אלה מגניבים ומגיבים עם סלעים קיר, הם הפיקד מינרלים כגון קווארץ, קללאיט, ומכשולים בעלי ערך כלכלי המכילים זהב, כסף, נחושת, מוביל, אבץ.

פיקדונות Vein בדרך כלל מציגים דפוסים שונים של ייעוד, עם מינרלים שונים המתנשאים בטמפרטורות שונות ומעמקים. מינרלים עתיריים גבוהים יותר כגון cassiterite (tin) ו-Nolramite (tungsten) נוטים להתרחש קרוב יותר למקור החום, בעוד מינרלים בטמפרטורה נמוכה יותר כמו stibnite (מסמך) ו- cinnabar (mercury) רחוק יותר זה מאפשר תצפיות על פני השטח.

פקדונות פורפיל

פיקדונות פורפיורי הם גדול, נמוך פיקדונות מינרלים כי צורה ממערכות הידרותרמיות מאגיות הקשורות לאזורי ניכוי.הפקדות האלה נמצאות במגוון ההר לאורך גבולות לוח התכנסות, במיוחד ב- Pacific Ring of Fire. Copper הוא המתכת העיקרית מופקת מרוב הפקדות porphyry, אבל הם מכילים גם כמויות משמעותיות של זהב, כסף, כסף, כסף, כסף, ו.

היקף ההפקדות porphyry הוא מרשים.הפקדות בודדות יכולות להכיל מיליארדי טונות של אור בציון של 0.5-1.5% נחושת.מכרה Grasberg ב-Sirman Range, Bingham Canyon in Utah's Oquirrh הרי, ואת מכרה Escondida ב- Escondida מדורגות הצ'יליאניות בין פעולות נחושת הגדולות בעולם.

Skarn Deposits

הפיקדונות Skarn טופס שבו נוזל magmatic חם חודר לתוך סלעים פחמן כגון אבן גיר או דוומיט.חום ותגובה כימית של נוזל אלה לגרום התחדשות ושינוי מטאסומטי של סלעים פחמן, לייצר אסימונים ייחודי של סידן-ברזל-מחדש של מינרלים סילקוניים יחד עם ריכוזים כלכליים של מתכות, ברזל, טונג, הם מופקים מפלט נפוץ של אבץ.

רכסי הרים מספקים את התנאים הדרושים להיווצרות ⁇ כי הם מארחים את הגופים המטמטיים החדירה ואת הסלעים הפלמנטאריים של פחמן אשר הופקדו בים עתיקים לפני ectonic uplift.The Sierra נבדה בקליפורניה, האנדים בפרו, ואת הרי אורל ברוסיה מכילים כלולים משמעותיים skarn כי כבר מאות שנים.

מטבוליזם ו- Stratabound Deposits

כמה מהפקדות מינרלים בטווחי הרים אינם קשורים ישירות לתהליכים מאגיים או הידרותרמיים, אלא שמקורם במקום כשכבות סדום או געשיות אשר מאוחר יותר היו מפורשים ומטבוליים במהלך בניית ההר.פקדות סטריפורות תואמים עם שכבת הסלעים המארחים, בעוד פיקדונות סטראטובלים מוגבלים ליחידות סטרגנטיות ספציפיות.

ה-Zmbian Copperbelt, הממוקם בחגורת ההר Lufilian Arc, מכיל כמה מן ההפקדות הנחושות והקוביות הגבוהות ביותר בעולם בסלעים של stratiform sedimentary. בדומה, את הר Isa להפקיד ב- Proterozoic Protzoic של אוסטרליה מארח גלקסיות מובילות-zinc-silverization בתוך שכבות של משקעים.

שיטות מחקר ב- Mountainous Terrain

הפחתת הפקדות מינרלים בטווחי הרים מציגה הן יתרונות והן אתגרים. החשיפה הסלעית המצוינת על ידי מדרונות תלולים ועמקי הנהר העמוקים מאפשרת לגולוגים להתבונן ישירות במערכות יחסים גיאולוגיות אשר ייקברו מתחת לאדמה שטוחה.עם זאת, גישה קשה, טופוגרפיה, וצמחייה עבה במגוון רחב של התמחויות מסבך מאמצי חיפוש.

צילום: Gaological Mapping

מיפוי גיאולוגי נשאר הבסיס של חקר מינרלים בטווחי הרים.גלולוגים שדה ממוקשים חוצה את הcrops, להקליט מדידות מבניות, לזהות סוגי רוק, ולסמן דפוסים שינויים המציינים קרבה לפקדות מינרלים.מיפוי מודרני משלב תמונות לוויין, תצלומים אוויריים ומודלים לגבהים דיגיטליים כדי ליצור מפות גיאולוגיות מפורטות המדריכות את חקר עוקב אחר כך.

בהמלאיה, מיפוי גיאולוגי זיהה מספר רב של מראות של נחושת, עופרת, אבץ וזהב הקשורים לאזור ההרשאות של הודו-טסנגפו.אירועים מינרליים אלה מצביעים על הפוטנציאל של פיקדונות משמעותיים, אם כי החיפוש נשאר מוגבל על ידי גישה קשה ורגישות סביבתית.הסקר הגיאולוגי של הודו ופקיסטן:0Geological Survey of PakistanFLT:1 ממשיך למפות מרוחקות אלה באמצעות טכניקות מתוחכמות מרחוק.

גיאוכימיקלים

דגימה גיאוכימית כוללת איסוף וניתוח סלעים, אדמה, סידומים, מים עבור אלמנטים עקבות אשר עשויים להצביע על פיקדונות מינרלים קבורים. בטווחי הרים, הזרמת דגימת זרע יעילה במיוחד בגלל ⁇ תלולים והובלת שחיקה פעילה חומר מגובה גבוה יותר לתחתיות עמק שבו דגימה קלה יותר.

מינרלים כבדים מתרכזים במשקעים של זרם יכול לחשוף את נוכחות הזהב, פלטינה, tin, מינרלים צפופים אחרים מצטברים בפקדות של מקום. גיאוכימיקלים אנומליות - כמו היכן ריכוזים אלמנטריים עולים על רמות רקע - הם במעקב עם סקרים מפורטים יותר וגיאפיסיקלי כדי לאתר את מקור המינרליזציה.

סקרים גיאופיזיקה

שיטות גיאופיזיות מודדות תכונות פיזיות של סלעים אשר עשויים להשתנות על ידי או קשור עם הפקדות מינרלים. סקרים מגנטיים לזהות וריאציות בשדה המגנטי של כדור הארץ הנגרמות על ידי מינרלים מגנטיים כגון מגנטיט, אשר לעתים קרובות קשורה עם ברזל ופקדות נחושת. סקרי Gravity מודדים שינויים עדינים בצפיפות אשר עשויים להצביע על פיקדונות מסיביים של sulfide או גופים פולשניים.

סקרים של קיטוב (IP) מותאמים במיוחד לזיהוי מינרלים מופץ בפקדות porphyry. על ידי מדידה של אחריות חשמלית של סלעים, סקרי IP יכולים לזהות אזורים של מינרליזציה סולפט גם כאשר הם קבורים מתחת למאות מטרים של סקרים אלקטרומגנטיים בשימוש שדות מלאכותיים או טבעיים אלקטרומגנטיים כדי לזהות מוליכים אורגניזמים בעומק.

קידומת

קידוח הוא השלב הסופי והיקר ביותר של חקר מינרלים, מתן דגימות ישירות של מינרליזציה בעומק.בטווחי הרים, קידוח מציג אתגרים לוגיסטיים הדורשים פתרונות חדשניים. helicopter-portable קידוח יכול לגשת לאתרים מרוחקים, בעוד טכניקות קידוח כיוון מאפשרות לטרח חורים מרובים כדי להיות מברזל יחיד, צמצום הפרעות סביבתיות.

המידע המתקבל מקידוחים – כולל תוצאות של אסימונים, יומני גאולוגיים ונתונים גיאוטכניים – מפרסמת את הבסיס להתאמה של משאבים ותכנון שלי.בגובה האנדים, תוכניות קידוח הצליחו לפוצץ מיליארדי טונות של נחושת אוטה בעומק של יותר מ-1,000 מטרים מתחת לפני השטח.

מחוזות מינוינג גדולים ב רכסי הרים

אזורי הכרייה הפרודוקטיביות ביותר בעולם קשורים באופן אינטימי עם רכסי הרים.מחוזות אלה פעלו במשך עשרות שנים או מאות שנים, ותורמים באופן משמעותי לייצור מתכות גלובלי וכלכלות מקומיות.

The Andes: Copper, Silver, and Gold

רכס ההר של אנדראס הוא האזור יצרני ביותר בעולם של נחושת, צ'ילה צ'וקוויפאטה, Escondida, ומכרות קולהואסי, יחד עם Cerro Verde ו Anta תפעול, לייצר באופן קולקטיבי מיליוני טונות של נחושת מדי שנה.The Andes גם מארחים פיקדונות כסף גדולים, כולל Cerro Rico de Potosí בבוליביה, אשר הפיק כסף מאז המאה ה -16.

ייצור זהב מן האנדים מרוכז בחלק הצפוני של הטווח, במיוחד בקולומביה, אקוודור ופרו. מכרה ינקוצ'ה בפרו, אחד מפעילות הזהב הגדולה בעולם, מנצל פיקדונות זהב מזוקקים שנוצרו על ידי מזג אוויר של מינרלים סולפטים בחגורת הגעש וים.

הרי הרוקי: פורפרי קופר ומוידיבאנום

הרי הרוקי של צפון אמריקה מכילים מספר רב של גורי נחושת ו- molybdenum הפיקו את קניון ביינגהאם ביוטה, המופעל על ידי חברת Kennecott של ריו טינטו, הוא אחד מכרות הנחושים העתיקים והגדולים בעולם, לאחר שיצר נחושת ברציפות מאז 1906.המכרה של הנדרסון במורדו הוא מקור עיקרי של מתכת קריטית זו בשימוש בסגסוגת של פלדה ו lubirricants.

אזור הר רוקי מארח גם פיקדונות זהב משמעותיים, כולל מחוז Cripple Creek בקולורדו ואת ביתי לקחת שלי בדרום דקוטה.הפקדות האלה קשורות לפעילות געשית טרטירי שהתרחשה כמו הרי הרוקי הוממים.

ההרים האורליים: מינרלים מורכבים

הרי אורל של רוסיה מייצגים את אחד המחוזות העתיקים והמגוונים ביותר בעולם של מתכתלגנית.בצורה במהלך ה"אורגני" הרצינית לפני כ-300 מיליון שנה, את הפקדות המארחות של ברזל, נחושת, ניקל, כרום, פלטינה, זהב ו אבני חן.הפקדות נורשק-טנאך בצפון אוראלים הן בין המקורות הגדולים ביותר של ניקל, ניקל ופליום, פלטינה, פלטינה.

אוראלים מכילים גם את ההפקדות המלכטות המפורסמות ששימשו לאבן דקורטיבית ותכשיטים במשך מאות שנים.מגוון המינרליזציה באוראלים משקף את ההיסטוריה הטקטונית המורכבת של הטווח, הכולל שברים אפיאוליים, רצפי קשת אי, ואת סיכי שוליים יבשתיים אשר הושגו במהלך אירועים התנגשות מרובים.

חשיבות כלכלית ואסטרטגיה של עושר מינרלי הרים

לפקדים מינרלים בטווחי הרים יש משמעות כלכלית המשתרעת הרבה מעבר לאזורי הכרייה עצמם.מתכתים ומינרלים שמקורם בפקדונות אלה הם מרכיבים חיוניים של טכנולוגיה מודרנית, תשתיות ומערכות אנרגיה.

קופר, שמקורו בעיקר מטווחי הרים בהרי האנדים והמערב אמריקה, הוא בסיסי לחשמל, אלקטרוניקה, טכנולוגיות אנרגיה מתחדשת. טורבינת רוח אחת דורשת כמה טונות של נחושת עבור הגנרטור שלה, חיוט ומערכות ריצוף.כלי רכב חשמליים מכילים יותר 3-4 פעמים נחושת מאשר כלי רכב קונבנציונליים, נהיגה עלייה בביקוש עבור מתכת זו.

ליתיום, מרכיב קריטי של סוללות חד-משמעיות, מתרחש בפקדות שופעות מתחת לחטודות מלח ב-Andean altiplano. משולש ליתיום המשתרע על פני צ'ילה, ארגנטינה, ובוליבייה מכיל כ-60% מהמשאבים ליתיום בעולם.כפי הביקוש לאחסון אנרגיה גדל, הפקדות הקשורות להר הופכות חשובות אסטרטגית עבור כלכלות לאומיות ורשתות אספקה גלובליות.

אלמנטים נדירים של אדמה (REEs), חיוני עבור מגנטים קבועים, סיבים אופטיים, וטכנולוגיות הגנה, קשורים עם חדירה פחמן דואטים בחגורת הרים.המפרץ אובו להפקיד באזור מונגוליה הפנימית של סין, הפיקדונות הגדול בעולם REE, ממוקם בהרי היין-שאן. רכסי.ההר לספק גישה מינרלים קריטיים אלה באמצעות החשיפה הטבעית המסופקת על ידי התרוממוקות ושחיקה.

שיקולים סביבתיים וחברתיים

המיון בטווחי ההר מציג אתגרים סביבתיים וחברתיים הדורשים ניהול קפדני.מערכות אקולוגיות בעלות יכולת גבוהה הן רגישות במיוחד להפרעה, והמדרונות התלולים האופייניים לשטח ההר מגבירים את הסיכון לשחיקה, מפולות אדמה וזיהום מים.

ניהול מים הוא דאגה קריטית לפעילות כרייה בטווחי הרים.רבים מהפעולות הללו ממוקמים באזורים שבהם המים בקושי, ותחרות עם חקלאות, תיירות וקהילות מקומיות עבור משאבי מים מוגבלים יכולים ליצור קונפליקטים. Acid מכרה מרוקנת, הנגרמת על ידי חמצון של מינרלים סולפידים שנחשפו במהלך הכרייה, יכול לסווג זרמים ומים קרקעיים במשך עשרות שנים או אם לא מנוהל כראוי.

קהילות ילידיות במגוון ההר יש לעתים קרובות קשרים תרבותיים ורוחניים חזקים לארץ אשר עשויים להיות מושפעים מפעילות כרייה. העמים Quechua ו- Aymara של האנדים, הנאוואחו ו-Ute של הרי הרוקי, וסמי של ההרים הסקנדינביים העלו חששות לגבי השפעות כרייה על אתרי קבורה, פרנסות מסורתיות, חברות כרייה סביבתיות לעסוק בהתייעצות זו באמצעות הסכמים, שיתופי פעולה, תוכניות סביבתיות.

קריאה וסגירה תכנון עבור מכרות הרים דורשים גישות מיוחדות אשר מהוות תנאי בטיחות גבוהים, מדרונות תלולים ומזג אוויר קיצוני.ההה של אזורים מופרעים באמצעות מינים מקומיים, ייצוב של פסולת, וטיפול במים ארוך טווח נדרשים בדרך כלל כחלק מתרשי הסגר שלי.העלות של פעילויות אלה יכולה להיות משמעותית, וחברות חייבות להציב בצד את הביטחון הפיננסי לכיסוי התחייבויות.

פתרונות עתידיים ב רכסי הרים

למרות מאות שנים של פעילות כרייה, טווחי הרים רבים נשארים תחת חקירה של משאבי מינרלים.התקדמות בטכנולוגיית חקר והבנה גיאולוגית ממשיכה לזהות מטרות חדשות בשטח מרוחק וקשה.

ההימלאיה מייצגת את אחת מחגורת ההר הגדולה והפחות שנחקרה על משאבי מינרלים.מחקרים גיאולוגיים זיהו אירועים מינרלים רבים, אך השטח הקיצוני, תשתיות מוגבלות ורגישויות פוליטיות הגבילו חקירה שיטתית.כפי שתשתית משתפרת במדינות כמו נפאל, בוטן וצפון הודו, הפוטנציאל לתגליות מינרלים חדשות בהתעלות ההימלאיה.

חקר עמוק במחוזות כריות מבוססים הוא גבול אחר.הפקדות רבות במגוון ההר נבדקו רק למעמקי כמה מאות מטרים, אך מודלים גיאולוגיים מציעים כי מינרליזציה עשויה להתרחב למעמקים של כמה קילומטרים. תוכניות קידוח עמוק בהרי האנדים והרוקי כבר חקוק מינרלים משמעותיים מתחת לפעולות קיימות, מרחיבה את חיי המכרה והוספת משאבים.

טכנולוגיות רגישות מרחוק, כולל הדמיה היפר-ספקטרום ו מכ"ם מבוסס לווייני, משפרות את היכולת לזהות שינויים ומינרליזציה בשטח הררי מן המסלול.טכנולוגיות אלה מאפשרות לגולוגים לתעד אזורים עבור מעקב קרקע, מה שהופך את המחקר יעיל יותר ולהפחית את טביעת הרגל הסביבתית של סיור ראשוני.

מסקנה

רכסי הרים אינם רק עיוותים מרהיבים - הם מהווים יסוד להיווצרות, ריכוז, נגישות של עושר מינרלים. התהליכים הטקטוניים שיוצרים הרים גם מייצרים את החום, הלחץ, ומחזור הנוזלי הדרושים כדי ליצור פיקדונות מינרלים כלכליים. ריכוזי המינרלים וכתוצאה מכך נחשפים על ידי התרוממות ושחיקה, מספקים את החומרים הגלום התומכים בציוויליזציה המודרנית.

הבנת הקשר בין בניית הרים לבין נטיות מינרלים מאפשרת מחקר יעיל יותר, מיצוי יעיל יותר וניהול אחראי יותר של משאבי מינרלים.כפי שביקוש עולמי למתכות ממשיך לגדול, מונע על ידי גידול האוכלוסייה, התאזרחות, והמעבר לאנרגיה נקייה, טווחי ההר של העולם יישארו מקורות קריטיים של העושר המינרלי שתחתנו החברה המודרנית.