Ložiska nerostných surovin

Ložiska nerostů jsou akumulace cenných minerály které jsou pro lidi ekonomicky zajímavé. Tato ložiska lze nalézt v různých geologických prostředích, včetně magmatických, sedimentárních a metamorfované horninya vznikají řadou geologických procesů. Minerály v těchto nalezištích mohou být kovy, jako např měď, zlatonebo zineknebo nekovy, jako je sůl nebo síra.

Základním konceptem ložisek nerostů je, že cenné nerosty jsou soustředěny v určitých oblastech zemské kůry. Tato koncentrace může být výsledkem řady faktorů, včetně magmatických procesů, hydrotermální kapaliny, sedimentační procesy a zvětrávání. Tvorba nerostných ložisek může trvat miliony let a mohou se nacházet v různých hloubkách pod povrchem Země.

Objevování a rozvoj ložisek nerostných surovin je důležitým aspektem těžebního průmyslu, který poskytuje suroviny potřebné pro mnoho produktů a průmyslových odvětví. Pochopení geologických procesů, které vést vytváření ložisek nerostných surovin je důležité pro lokalizaci a těžbu těchto zdrojů účinným a udržitelným způsobem.

Formovací procesy

Minerální ložiska se mohou tvořit prostřednictvím různých procesů, z nichž některé zahrnují:

1. Magmatické procesy: Některá ložiska nerostů vznikají ochlazováním a krystalizací magmatu. Jak magma chladne a tuhne, může srážet minerály, které se mohou hromadit a vytvářet rudná tělesa.
2. Hydrotermální procesy: Hydrotermální tekutiny, které jsou bohaté na rozpuštěné minerály, mohou tyto minerály ukládat, když se dostanou do kontaktu s chladnější horninou. Hydrotermální ložiska jsou běžné v oblastech s aktivními nebo nedávno aktivními sopky, horké prameny a gejzíry.
3. Sedimentární procesy: Ložiska sedimentárních nerostů vznikají akumulací nerostů v sedimentární horniny. Tyto usazeniny se mohou tvořit prostřednictvím různých procesů, jako je srážení z odpařující se vody, nahrazení stávajících minerálů nebo akumulace minerálů v pórech v sedimentárních skály.
4. Metamorfní procesy: Během metamorfózy mohou vznikat ložiska nerostů rekrystalizací stávajících minerálů, růstem nových minerálů nebo nahrazením stávajících minerálů jinými minerály. Metamorfní ložiska nerostů jsou běžná v oblastech, kde byly horniny vystaveny vysoké teplotě a tlaku.
5. Procesy rýže: Ložiska rýže vznikají akumulací minerálů v korytech potoků nebo na povrchu země. Tato ložiska se mohou tvořit, když jsou minerály erodovány z jejich zdrojové horniny a transportovány po proudu vodou nebo větrem.
6. Procesy zvětrávání: Některá ložiska nerostů mohou vznikat zvětráváním a rozkladem stávajících hornin. Zvětrávání může způsobit uvolňování minerálních iontů do půdy a podzemních vod, které se pak mohou hromadit a vytvářet ložiska nerostů.

Ekonomický význam a využití

Ložiska nerostných surovin mají velký ekonomický význam, protože jsou zdrojem mnoha cenných zdrojů využívaných v různých průmyslových odvětvích. Využití minerálů je různorodé, od stavebních materiálů jako je cement, cihly a dlaždice až po kovy jako např. železo, měď, zlato a stříbrok energetickým zdrojům jako např uhlí, ropa a zemní plyn.

Kromě své ekonomické hodnoty mají minerály také mnoho dalších využití, včetně výroby elektroniky, šperků a dalšího spotřebního zboží, stejně jako v lékařství a zemědělství.

Ekonomická hodnota ložiska nerostu závisí na různých faktorech, jako je kvalita a množství nerostu, snadnost těžby a poptávka po nerostu na trhu. Proto pochopení geologie a mineralogie ložisek nerostných surovin je zásadní pro posouzení jejich ekonomického potenciálu a rozvoj strategií těžby a těžby.

Některé běžné typy ložisek nerostů

Existuje mnoho typů ložisek nerostů, ale mezi ty nejběžnější patří:

1. Usazeniny žil: Ty jsou tvořeny hydrotermálními tekutinami, které ukládají minerály do puklin nebo puklin v horninách.
2. Porfyrská ložiska: Ty jsou tvořeny magmatem, které proniká do hornin a ukládá minerály.
3. skarn ložiska: Jsou tvořena hydrotermálními tekutinami, které reagují s karbonátovými horninami a ukládají minerály do vzniklých metamorfovaných hornin.
4. Sedimentární ložiska: Ty vznikají srážením minerálů z vody v sedimentárním prostředí.
5. Placer vklady: Jsou tvořeny koncentrací těžkých minerálů v potocích, plážích nebo jiných sedimentárních prostředích.
6. Vulkanogenní masivní sulfid (VMS) ložiska: Jsou tvořena hydrotermálními tekutinami, které ukládají minerály do vulkanických hornin.
7. Karbonatitová ložiska: Jsou tvořena magmatem, které obsahuje vysoké koncentrace uhličitanových minerálů.
8. Kimberlit dýmky: Vznikají erupcí magmatu, které obsahuje diamanty a další minerály.
9. Depozita oxidu železitého, mědi a zlata (IOCG): Jsou tvořena hydrotermálními tekutinami, které ukládají železo, měď a zlato v horninách.
10. Lateritová ložiska: Vznikají zvětráváním ultramafických hornin a koncentrací nikl a další kovy ve výsledných půdách.

Toto je jen několik příkladů a existuje mnoho dalších typů nerostných ložisek, které se mohou tvořit v různých geologických podmínkách.

Žíly-minerální ložiska

Žilná ložiska jsou typem ložiska nerostů, které se tvoří, když se minerály ukládají z hydrotermálních tekutin v trhlinách, puklinách nebo spojích hornin. Často se nacházejí v horninách, které prošly deformací nebo metamorfózou. Minerály, které tvoří žilní ložiska, jsou často kovové rudy, i když nekovové minerály mohou být také uloženy v žilách.

Žilná ložiska se tvoří, když horké, na minerály bohaté tekutiny protékají zlomy ve skalách a ochlazují se, což způsobuje, že se minerály vysrážejí a tvoří žíly. Tekutiny, které tvoří žilná ​​ložiska, jsou často spojeny s magmatickými nebo hydrotermálními systémy a mohou pocházet z různých hornin, včetně plutonických hornin, vulkanických hornin a sedimentárních hornin.

Některé příklady žilných ložisek zahrnují zlaté žíly v Black Hills v Jižní Dakotě, stříbrné žíly v Comstock Lode v Nevadě a měděné žíly na poloostrově Keweenaw v Michiganu. Žilná ložiska jsou často ekonomicky hodnotná, protože mohou obsahovat vysoké koncentrace cenných minerálů.

Bingham Canyon v Utahu (USA) Měděný důl

Typy ložisek nerostů

Existují různé typy ložisek nerostů, z nichž každé má své vlastní jedinečné vlastnosti a procesy tvorby. Některé z nejběžnějších typů minerálních ložisek zahrnují:

1. Magmatická ložiska: Ty vznikají ochlazováním a krystalizací magmatu a zahrnují ložiska magmatu chromit, platinaniklu a mědi.
2. Hydrotermální ložiska: Vznikají cirkulací horkých vodných tekutin a zahrnují ložiska zlata, stříbra, olova, zinku a mědi.
3. Sedimentární ložiska: Vznikají akumulací a koncentrací minerálních částic v sedimentárních horninách a zahrnují ložiska železa, mangan, urana fosfát.
4. Zbytková ložiska: Vznikají zvětráváním a vyluhováním hornin, které zanechávají koncentrované nerosty, a zahrnují ložiska bauxit a železo.
5. Ložiska rýže: Vznikají koncentrací minerálů ze zvětrávání a eroze v korytech potoků a plážových píscích a zahrnují ložiska zlata, cína diamanty.
6. Ložiska karbonatitů: Jsou vzácná a vznikají ochlazením a tuhnutím karbonátitového magmatu a zahrnují ložiska prvků vzácných zemin a niobu.
7. Kimberlitová ložiska: Vznikají hlubokou vulkanickou činností a zahrnují ložiska diamantů.
8. Usazeniny odpařené vody: Vznikají odpařováním slané vody a zahrnují usazeniny halit, sádraa potaš.
9. Lateritová ložiska: Vznikají zvětráváním ultramafických hornin v tropickém podnebí a zahrnují ložiska niklu a kobalt.
10. Depozita oxidu železitého, mědi a zlata (IOCG): Jsou tvořena hydrotermálními tekutinami a zahrnují ložiska železa, mědi a zlata.

Každý typ ložiska nerostů má své vlastní odlišné charakteristiky a průzkum a rozvoj konkrétního typu ložiska vyžaduje specializované techniky a znalosti.

Primární mineralogie

Primární mineralogie se týká minerálů, které se tvoří přímo z magmatických, metamorfních a sedimentárních procesů. Tyto minerály se tvoří na jejich současném místě a nebyly transportovány ani změněny ze svého původního stavu. Primární minerály jsou často klasifikovány na základě jejich krystalové struktury, která je určena chemií minerálu a tím, jak byl vytvořen.

In vyvřelé skály, minerály, které se tvoří, jsou hlavně silikátové minerály, které obsahují křemík a kyslík, spolu s dalšími prvky, jako je např. hliníkhořčík, železo a draslík. Některé z běžných primárních silikátových minerálů nalezených ve vyvřelých horninách zahrnují živec, křemen, malé, pyroxen, amfibol, a olivín.

Metamorfované horniny jsou tvořeny z změna již existujících hornin v důsledku změn teploty, tlaku a chemického prostředí. Primární minerály, které se tvoří během metamorfózy, jsou typicky silikátové minerály, ale často se liší od minerálů nalezených v původní hornině. Například minerál granát často se tvoří během metamorfózy břidlice or pískovec.

Sedimentární horniny vznikají nahromaděním usazenin, které byly transportovány a ukládány větrem, vodou nebo ledem. Primárními minerály, které se tvoří v sedimentárních horninách, jsou typicky nesilikátové minerály, jako např kalcit, dolomitu, sádrovec a halit.

Primární mineralogie je důležitá při studiu geologie, protože poskytuje vodítka o historii zemské kůry a procesech, které vytvořily horniny a minerály. Studiem složení a distribuce primárních minerálů mohou geologové získat vhled do geologické historie oblasti a mohou lépe porozumět přítomným zdrojům.

Železná ruda Minerální

Sekundární minerály

Sekundární minerály jsou minerály, které vznikají změnou již existujících minerálů, typicky v důsledku vystavení hydrotermálním tekutinám nebo povětrnostním procesům.

V některých případech vznikají sekundární minerály reakcí již existujících minerálů s tekutinami, které jsou obohaceny o určité prvky, jako je voda zahřátá magmatem nebo podzemní voda obohacená kovovými ionty z ložiska nerostů. V jiných případech se sekundární minerály tvoří prostřednictvím procesů zvětrávání, které mohou rozložit již existující minerály a uvolnit jejich chemické složky, které se pak rekombinují za vzniku nových minerálů.

Příklady sekundárních minerálů zahrnují serpentin, který vzniká přeměnou ultramafických hornin a kaolinit, který vzniká zvětráváním živcových minerálů v žula. Sekundární minerály mohou být ekonomicky důležité, protože mohou obsahovat cenné kovy a minerály, které nebyly přítomny v původní hornině nebo minerálu.

Ametyst na Veracruz gangue Mineral

Co je Host Rock?

V geologii se termín „hostitelská hornina“ týká horniny, která obklopuje, obaluje nebo obsahuje ložisko rudy, minerální žílu nebo jiný zajímavý geologický útvar. Hostitelská hornina může být buď sedimentárního, vyvřelého nebo metamorfního původu a mineralizace nebo ložisko, které obsahuje, může být spojeno s tvorbou nebo intruzí hostitelské horniny.

V kontextu těžby je porozumění charakteristikám hostitelské horniny rozhodující pro stanovení proveditelnosti a potenciální ziskovosti těžebního projektu. Typ hostitelské horniny, její minerální složení, struktura a další vlastnosti mohou ovlivnit snadnost, s jakou lze minerály nebo kovy těžit, stejně jako náklady spojené s těžbou a zpracováním.

Hornina, ve které se vyskytuje ložisko rudy

• Sopečné nebo pyroklastické horniny
• Plutonické nebo subvulkanické horniny
• Ultramafické horniny
• Uhličitanové kameny
• Sedimentární horniny
• Evaporitické horniny

Wall rock nebo country rock

V geologii se termín „skalní stěna“ nebo „venkovská skála“ týká okolní horniny, která uzavírá vyvřelou intruzi, ložisko rudy nebo minerální žílu. Stěnové horniny jsou obvykle starší než intruzivní nebo mineralizační událost, kterou obklopují, a mohou být změněny teplem a tekutinami spojenými s pronikáním nebo mineralizací.

Například v kontextu minerální žíly je stěnová hornina hornina, která je v kontaktu s žílou, a může být důležitým faktorem při tvorbě a charakteristikách žíly. Stěnové horniny mohou také ovlivnit typ zrudnění, ke kterému dochází, stejně jako tvar a orientaci ložiska. Pochopení vlastností a charakteristik stěnových hornin je důležitou součástí průzkumu a těžby nerostů.

Hornina, která obklopuje ložisko rudy, zejména hornina na obou stranách žíly

• Sopečné nebo pyroklastické horniny
• Plutonické nebo subvulkanické horniny
• Ultramafické horniny
• Uhličitanové kameny
• Sedimentární horniny
• Evaporitické horniny

Reference

1. Guilbert, JM, & Park Jr, CF (2007). Geologie rudních ložisek (2. vyd.). Waveland Press.
2. Evans, AM (1993). Rudní geologie a průmyslové nerosty: úvod (2. vyd.). Blackwell Science.
3. Proffett, JM (2003). Geologie nerostných ložisek Austrálie a Papuy-Nové Guineje (3. vydání). AusIMM.
4. Sillitoe, RH (2010). Systémy porfyrové mědi. Hospodářská geologie, 105(1), 3-41.
5. Heinrich, CA, Driesner, T., & Monecke, T. (2007). Geologie hydrotermálních rudních ložisek. Hospodářská geologie, 102(3), 469-505.
6. Hofstra, AH, Cline, JS, & Deutsch, CV (2000). Kapitola 23 – Vklady zlata. In Geologie nerostných ložisek Kordiller v západní Kanadě (str. 705-762). Kanadský institut hornictví, metalurgie a Ropa.
7. Ridley, JR a diamant, LW (2014). Povaha a původ ložisek zlata konglomerátů Witwatersrand v superskupině Ventersdorp, Jižní Afrika – přehodnocení. Rudogeologické přehledy, 62, 156-177.
8. Kesler, SE, Wilkinson, BH, & Kesler, SE (2012). Geologie rudného ložiska. Cambridge University Press.
9. Hedenquist, JW, & Lowenstern, JB (1994). Úloha magmatu při tvorbě hydrotermálních rudních ložisek. Nature, 370(6490), 519-527.
10. Hoefs, J. (2009). Stabilní izotopová geochemie (6. vydání). Springer.