Metamorfní ložiska

Metamorfický vklady jsou typem ložiska nerostů, které se tvoří v důsledku metamorfózy, což je proces, při kterém skály se mění v důsledku změn teploty, tlaku a chemického prostředí. Během metamorfózy procházejí již existující horniny procesem rekrystalizace a nové minerály mohou růst v reakci na změny ve svém okolí. Metamorfovaná ložiska mohou obsahovat širokou škálu minerálů, včetně drahých a obecných kovů, a mohou se vyskytovat v různých typech hornin, jako jsou břidlice, ruly a mramory.

Ekonomický význam metamorfovaných ložisek se může značně lišit v závislosti na konkrétních minerálech, které obsahují, a na geologických podmínkách, které vedly k jejich vzniku. Některé příklady ekonomicky důležitých metamorfních ložisek zahrnují ložiska olova a zinku v Tri-State Mining District ve Spojených státech, ložiska mědi a zlata v dole Olympic Dam v Austrálii a platina ložiska skupinových prvků Bushveldského magmatického komplexu v Jižní Africe.

Průzkum metamorfních ložisek může zahrnovat řadu technik, jako je geologické mapování, geofyzikální průzkumy a geochemické analýzy. Protože metamorfovaná ložiska jsou často spojena s konkrétními typy hornin a geologickými strukturami, jako jsou např závady a záhybyznalost regionální geologie a tektonické historie může být zásadní pro identifikaci potenciálních cílů. Navíc pochopení mineralogických a chemických změn, ke kterým dochází během metamorfózy, může pomoci identifikovat typy minerálů, které mohou být přítomny v metamorfovaných ložiscích.

Stejně jako u každého typu těžební činnosti mohou existovat environmentální problémy spojené s rozvojem a provozem metamorfovaných ložisek. Například těžba a zpracování nerostů může mít za následek vznik odpadních materiálů a uvolňování potenciálně škodlivých chemikálií do životního prostředí. Správným plánováním a řízením je však možné minimalizovat dopady těžby na životní prostředí a zajistit, aby případné negativní dopady byly co nejvíce zmírněny.

Typy metamorfních ložisek

Metamorfní ložiska lze obecně rozdělit do dvou typů: (1) ta, která vznikla metamorfózou již existujících Ložiska nerostných surovina (2) ty, které vznikly metamorfózou již existujících hornin, které obsahují pouze nízké úrovně mineralizace.

První typ zahrnuje metamorfovaná ložiska nerostů, jako jsou ložiska olova a zinku, která se mohou regionální metamorfózou přeměnit na ruly bohaté na olovo-zinek nebo břidlice. Druhý typ zahrnuje metamorfované sedimentární horniny, Jako mramor, křemenec, a břidlice, který může být mineralizován během metamorfního procesu.

Existují také některé typy metamorfních ložisek, které jsou jedinečné pro specifické typy metamorfózy, jako např skarnová ložiska které se tvoří během kontaktní metamorfózy a některé typy železo oxid-měď-zlaté usazeniny, které vznikají během hydrotermální metamorfózy.

Formovací procesy a mineralogie

Metamorfní ložiska se tvoří, když jsou již existující horniny vystaveny vysokým teplotám a tlakům, což vede k rekrystalizaci minerálů a tvorbě nových minerálů. Existuje několik typů metamorfních ložisek, včetně:

1. Skarnová ložiska: Vznikají, když jsou uhličitanové horniny vystaveny teplu a tlaku ze sousední magmatické intruze, což vede k nahrazení původních minerálů novými minerály, jako je např. granát, wollastonit, a diopsid.
2. Mramorová ložiska: Vznikají při vápenec or dolomitu je vystavena teplu a tlaku, což vede k rekrystalizaci původních minerálů do velkých vzájemně propojených krystalů kalcit nebo dolomit.
3. Ložiska křemence: Vznikají z pískovec který byl vystaven intenzivnímu teplu a tlaku, což má za následek rekrystalizaci původních minerálů do vzájemně propojených zrn křemen.
4. Grafit usazeniny: Vznikají, když uhlíkatý materiál, jako např uhlí, je vystaven vysokým teplotám a tlakům, což vede k tvorbě grafitu.
5. Schist usazeniny: Vznikají z břidlice or bahenní kámen který byl vystaven teplu a tlaku, což má za následek rekrystalizaci původních minerálů na velké, ploché, deskovité minerály, jako např. malé a chloritan.

Projekt mineralogie metamorfovaných ložisek se liší v závislosti na složení původní horniny, intenzitě tepla a tlaku a přítomnosti tekutin během metamorfního procesu. Mezi běžné minerály nalezené v metamorfovaných ložiscích patří křemen, živec, slída, granát a různé druhy metamorfované horniny, Jako rula, břidlice a mramor.

Ekonomický význam a použití

Metamorfní ložiska mohou mít ekonomický význam, zejména ve formě rudní ložiska. Minerály v těchto ložiskách mohou být koncentrovány metamorfními procesy, jako je rekrystalizace, metasomatismus a deformace. Metamorfní ložiska jsou však obecně ekonomicky méně významná než magmatická resp hydrotermální ložiska.

Některé typy metamorfovaných ložisek, jako jsou určité druhy mramoru, se používají jako stavební materiály a dekorativní kameny. Určité typy metamorfovaných hornin lze využít i jako průmyslové nerosty, jako např mastek, který se používá v různých produktech včetně keramiky, barev a plastů. Metamorfní ložiska mohou být také zdroji drahých kamenů, jako jsou určité typy korund (např. rubíny a safíry) a některé druhy granátů.

Průzkumné techniky

Techniky průzkumu metamorfních ložisek se mohou lišit v závislosti na typu ložiska, umístění a dalších faktorech. Některé z průzkumných technik, které lze použít k identifikaci a hodnocení metamorfních ložisek, zahrnují:

1. Terénní mapování: Jedná se o identifikaci a mapování výchozů a geologických struktur v terénu. Údaje shromážděné během terénního mapování lze použít k identifikaci a vyhodnocení potenciálních oblastí pro ložiska nerostných surovin.
2. Geochemické vzorkování: Jedná se o sběr a analýzu vzorků hornin, půdy, vody nebo vegetace za účelem stanovení přítomnosti a koncentrace mineralizace. Geochemické vzorkování může pomoci identifikovat potenciální oblasti pro další průzkum.
3. Geofyzikální průzkumy: Jedná se o použití různých geofyzikální metody k měření fyzikálních vlastností hornin a minerálů v podpovrchu. Geofyzikální průzkumy mohou pomoci identifikovat oblasti s vysokým potenciálem ložisek nerostných surovin.
4. Dálkový průzkum Země: Zahrnuje použití satelitních nebo leteckých snímků k identifikaci a mapování povrchových prvků, které mohou naznačovat přítomnost mineralizace. K identifikaci potenciálních oblastí pro průzkum lze použít dálkový průzkum Země.
5. Vrtání: Jedná se o vrtání vrtů pro sběr geologických dat a vzorků z podpovrchu. Vrtání je důležitou technikou pro hodnocení hloubky a rozsahu mineralizace v oblasti.
6. Petrografická analýza: Jedná se o zkoumání tenkých řezů vzorků hornin pod mikroskopem za účelem identifikace mineralogie, textury a struktury horniny. Petrografická analýza může pomoci identifikovat přítomnost metamorfovaných minerálů a metamorfní stupeň hornin.
7. Strukturální analýza: Zahrnuje zkoumání geologických struktur, jako jsou zlomy, vrásy a zlomy, abychom porozuměli historii deformace hornin. Strukturální analýza může pomoci identifikovat oblasti, kde se mohla mineralizace koncentrovat v důsledku deformace.

Celkově se při průzkumu a hodnocení metamorfovaných ložisek často používá kombinace těchto technik.

Otázky životního prostředí

Environmentální problémy spojené s metamorfními ložisky jsou podobné jako u jiných typů nerostných ložisek a mohou zahrnovat kontaminaci půdy a vody, stejně jako ničení a fragmentaci stanovišť. Těžba a zpracování nerostů z metamorfovaných ložisek může vést k vytváření odpadních materiálů, jako je hlušina, která může obsahovat nebezpečné látky, které se mohou vyluhovat do okolního prostředí, pokud nejsou správně spravovány. Používání těžkých strojů v těžebních provozech může mít také za následek hlukové znečištění a emise prachu, které mohou negativně ovlivnit zdraví pracovníků a okolních komunit.

Průzkum a vývoj metamorfovaných ložisek navíc může narušit místní ekosystémy a stanoviště. Například odlesňování a další změny ve využívání půdy spojené s těžbou a průzkumem mohou vést ke ztrátě přirozeného prostředí pro původní rostliny a zvířata. To může mít dominový efekt v celé potravní síti, což může vést k poklesu biologické rozmanitosti a zdraví ekosystémů. Ke zmírnění těchto dopadů mohou být těžařské společnosti požádány, aby provedly posouzení dopadů na životní prostředí a vypracovaly plány na zmírnění a řízení potenciálních environmentálních rizik spojených s jejich provozem.

Reference

1. Guilbert, JM, & Park, Jr, CF (2007). Geologie rudních ložisek. Waveland Press.
2. Evans, AM (1993). Rudná geologie a průmyslové nerosty: úvod. Wiley-Blackwell.
3. Lowell, JD, & Guilbert, JM (1970). Boční a vertikální alteračno-mineralizační rajonizace na ložiskách porfyrových rud. Hospodářská geologie, 65(4), 373-408.
4. Singer, DA, Berger, VI, & Moring, BC (2005). porfyr měď vklady světa: databáze a modely jakosti a tonáže, 2004. US Geological Survey Open-File Report, 05-1060.
5. Kesler, SE a Wilkinson, BH (2019). Ložiska nerostů v sedimentech: Přehled. Ore Geology Reviews, 104, 260-279.
6. Hedenquist, JW, Arribas Jr, A., & González-Urien, E. (2000). Průzkum epitermie zlato vklady. Reviews in Economic Geology, 13, 245-277.
7. Hofstra, AH (2014). Kimberlit a diamant geologie okresu Lundazi, Zambie. Ore Geology Reviews, 57, 215-245.
8. Simmons, SF (2005). Ložiska zlata typu Carlin v Nevadě: kritické geologické charakteristiky a životaschopné modely. Hospodářská geologie, 100(8), 1233-1262.