Co je to změna?

Změna se týká změny fyzikálních nebo chemických vlastností skály a minerály. V geologii je alterace běžným termínem používaným k popisu přeměn hornin a minerálů v důsledku různých geologických procesů, jako je např. zvětrávánímetamorfóza a hydrotermální aktivita.

Například k hydrotermální alteraci dochází, když horké, na minerály bohaté tekutiny interagují s horninami a minerály, což způsobuje, že se mění z hlediska jejich minerálního složení, textury a struktury. Změna hornin a minerálů může vést ke vzniku nových minerálů a v některých případech ke koncentraci cenných minerálů, jako je např. zlato a stříbro.

Obecně platí, že pochopení rozsahu a povahy změn je důležité pro průzkum a těžbu nerostů, protože poskytuje informace o umístění a typu nerostů přítomných v oblasti a může pomoci geologům a horníkům zaměřit se na oblasti pro průzkum a těžbu.

Zóny hydrotermální alterace spojené s porfyrem měď vklad 

Hydrotermální změna je geologický proces, ke kterému dochází, když horké, na minerály bohaté tekutiny interagují s horninami a minerály a mění jejich fyzikální a chemické vlastnosti. Tato interakce může vést k tvorbě nových minerálů a ke změně stávajících minerálů, což může mít za následek vznik Ložiska nerostných surovinvčetně těch, které obsahují kovy, jako je měď, zlato a stříbro.

Hydrotermální změny mohou nastat v různých geologických prostředích, jako jsou vulkanická prostředí, horké prameny a geotermální systémy. Tekutiny zapojené do hydrotermálních změn mohou být odvozeny z magmatu nebo jiných hlubinných zdrojů a mohou přenášet rozpuštěné kovy a minerály, když se pohybují zemskou kůrou.

Rozsah a povaha hydrotermálních změn jsou důležité pro průzkum a těžbu nerostů, protože poskytují cenné informace o umístění a typu nerostů přítomných v oblasti. Pochopením geologických procesů, které vedly ke vzniku nerostu vkladymohou geologové a těžaři lépe zacílit na oblasti pro průzkum a těžbu.

Význam hydrotermálních přeměn a průzkumu nerostů

Hydrotermální změny jsou důležité při průzkumu a těžbě nerostů, protože mohou poskytnout cenné informace o umístění a typu nerostů přítomných v oblasti. Díky pochopení geologických procesů, které vedly k vytvoření ložisek nerostů, mohou geologové a horníci lépe zacílit na oblasti pro průzkum a těžbu.

Například hydrotermální alterace může mít za následek tvorbu nových minerálů a koncentraci cenných minerálů, jako je zlato a stříbro. Rozsah a povaha hydrotermálních změn může indikovat přítomnost minerálních ložisek a může poskytnout informace o procesu mineralizace a podmínkách, které existovaly v době vzniku minerálů.

Kromě toho může hydrotermální změna také ovlivnit fyzikální a chemické vlastnosti hornin a minerálů, což usnadňuje nebo ztěžuje jejich těžbu. Díky pochopení rozsahu a povahy úprav mohou těžaři vyvinout efektivnější metody těžby a minimalizovat dopad těžby na životní prostředí.

Stručně řečeno, význam hydrotermálních změn při průzkumu a těžbě nerostů spočívá v její schopnosti poskytovat cenné informace o poloze, typu a vlastnostech ložisek nerostných surovin a informovat o účinných strategiích průzkumu a těžby.

  • Vlastnosti hydrotermální rudní ložiska
  • Týká se typu depozitního prostředí
  • Poskytuje halo kolem cíle
  • Vektory směrem k mineralizaci

Indikace velikosti/intenzity systému, může se rovnat potenciálu Plošný rozsah změny se může značně lišit, někdy je omezen na několik centimetrů na každé straně žíly, jindy tvoří tlusté halo kolem orebody

Ovládání změn

Existuje několik faktorů, které řídí rozsah a povahu hydrotermálních změn. Některé z klíčových ovládacích prvků zahrnují:

  1. Teplota: Teplota hydrotermální kapaliny hraje hlavní roli při určování rozsahu a povahy změny. Vyšší teploty vedou k intenzivnější změně, zatímco nižší teploty vedou k méně intenzivní změně.
  2. Složení kapaliny: Složení hydrotermálních kapalin může také ovlivnit rozsah a povahu změny. V závislosti na složení tekutin se budou tvořit různé minerály, takže je důležité porozumět složení tekutin, aby bylo možné předpovědět povahu změny.
  3. Tlak: Tlak hydrotermálních kapalin může ovlivnit rozsah a povahu změny. Vyšší tlaky mohou vést k intenzivnější změně, zatímco nižší tlaky mohou vést k méně intenzivní změně.
  4. Proudění tekutin: Proudění hydrotermálních tekutin horninou je dalším důležitým faktorem, který řídí rozsah a povahu změn. Rychlejší proudění tekutiny může vést k intenzivnější změně, zatímco pomalejší proudění tekutiny může vést k méně intenzivní změně.
  5. Hostitelská hornina: Typ hostitelské horniny může také ovlivnit rozsah a povahu změny. Různé typy hornin mohou mít různou propustnost a propustnost horniny ovlivní rychlost a rozsah proudění tekutiny, a tedy i povahu změny.
  6. Čas: Doba trvání proudění hydrotermální tekutiny může také hrát roli v rozsahu a povaze změny. V průběhu času může dojít k intenzivnější alteraci, pokud je průtok tekutiny trvalý.

Díky pochopení kontrol hydrotermálních změn mohou geologové a těžaři lépe předvídat rozsah a povahu změn, a tedy i umístění a typ ložisek nerostných surovin.

Intenzita změny

Intenzita změny se týká stupně, do kterého byla hostitelská hornina změněna interakcí hydrotermální tekutiny. Je to míra rozsahu náhrady minerálů, růstu minerálů a rozpouštění minerálů, ke kterým došlo v hornině. Vysoká intenzita změny naznačuje rozsáhlejší událost změny, zatímco nízká intenzita změny naznačuje omezenější nebo mělkou událost změny. Intenzita alterace může být důležitým faktorem při určování potenciálu mineralizace a typu ložiska, které se mohlo vytvořit. Při průzkumu nerostů se intenzita alterace obvykle hodnotí na základě množství a distribuce alteračních minerálů, stupně homogenizace nebo zónování v rámci změněné horniny a celkového objemu změněné horniny ve srovnání s nezměněnou horninou. Intenzita změn se také může lišit v rámci jednoho hydrotermálního systému, přičemž některé části systému vykazují vyšší intenzitu změn než jiné.

Typy změn

Existuje několik typů hydrotermálních změn, které mohou nastat v geologických systémech, včetně:

  1. Propylitická alterace: charakterizovaná tvorbou minerálů jako např chloritan, epidote, a sericit.
  2. Fylická alterace: charakterizovaná tvorbou minerálů jako např moskevský, kaolinita sericitu.
  3. Argilová alterace: charakterizovaná tvorbou minerálů, jako je kaolinit, halloysit a dickit.
  4. Křemičitá alterace: charakterizovaná tvorbou minerálů jako např křemen, oxid křemičitý a chalcedon.
  5. Pokročilá argillická alterace: charakterizovaná tvorbou minerálů, jako je pyrofylit, diasporea kaolinit.
  6. Draslíková alterace: charakterizovaná tvorbou minerálů, jako je K-živec a biotit.
  7. Sodická alterace: charakterizovaná tvorbou minerálů, jako je albit a nefelin.

Konkrétní typ alterace, ke které dochází, může být ovlivněn řadou faktorů, včetně chemického složení tekutiny, teplotních a tlakových podmínek, složení hostitelské horniny a trvání a intenzity interakce fluida a horniny. Pochopení typu změny, ke které došlo, může být důležité při průzkumu nerostů, protože může poskytnout vodítka ohledně povahy hydrotermálního systému a typu mineralizace, která může být přítomna.

Propylitická změna

A: Propylitická alterace v hostitelských horninách přiléhajících k rudnému tělesu a B: Povrchová expozice argilové alterace na ložisku Sarab-3 (pohled na sever) Mineralogie a studie elektronových mikrosond magnetit v Sarab-3 železo Ložisko rudy, jihozápadně od těžební oblasti Shahrak (východně Takab) – vědecký údaj na ResearchGate. Dostupné z: https://www.researchgate.net/figure/A-Propylitic-alteration-in-host-rocks-adjacent-to-the-ore-body-and-B-Surface-exposure_fig1_329865470 [přístup 31. března 2023 ]

Propylitická alterace je druh hydrotermální alterace, která se vyskytuje ve vulkanických a plutonických horninách. Vyznačuje se alterací primárních minerálů, jako je kupř živec a křemen na sekundární minerály, jako je chlorit, epidot a sericit. Propylitická alterace se typicky vyskytuje při nižších teplotách (méně než 200 °C) a zahrnuje zavedení vodíkových iontů a dalších prvků do horniny. Tento typ alterace je často spojen s tvorbou ložisek mědi a zlata a je důležitým ukazatelem potenciální mineralizace. Při průzkumu nerostů lze propylitické změny použít jako vodítko, které pomůže identifikovat oblasti s vyšší pravděpodobností výskytu ložisek nerostů.

Fylová změna

(A) Fylicky změněné žula (Zakouřený); (B) Mikroklinizovaná žula (Salame) ukazující souvislost mezi krystaly draselného živce a mléčnými křemennými zrny. Araujo Castro Lopes, Adriana & Moura, Márcia. (2019). Paleoproterozoické naleziště zlata porfyrového typu Tocantinzinho, Minerální provincie Tapajós (Brazílie): Geologie, Petrologie a důkaz inkluze tekutiny pro procesy tvorby rud. Minerály. 9. 29. 10.3390/min9010029.

Fylová alterace je typ hydrotermální alterace, která se vyskytuje při vyšších teplotách (typicky mezi 200 °C a 400 °C) a je charakterizována změnou primárních minerálů na sekundární minerály, jako je muskovit, kaolinit a sericit. Na rozdíl od propylitické alterace, fylová alterace typicky zahrnuje odstranění většiny původních primárních minerálů a jejich nahrazení sekundárními minerály. Tento typ alterace je často spojen s tvorbou porfyrových ložisek mědi a zlata a je důležitým ukazatelem potenciální mineralizace. Při průzkumu nerostů může být fylická alterace použita jako vodítko, které pomůže identifikovat oblasti s vyšší pravděpodobností výskytu ložisek nerostů.

Argilická změna

Změna argilové zóny z hydrotermálních žil (Orphan Boy Mine, Butte, Montana, Spojené státy americké) Jakub St. John (flickr.com)

Argilová alterace je druh hydrotermální alterace, ke které dochází při ještě vyšších teplotách (typicky vyšších než 400 °C) a je charakterizován tvorbou jílové minerály, Jako illite a kaolinit, ze změny primárních minerálů, jako je živec a křemen. Argilová alterace se typicky vyskytuje v horních úrovních hydrotermálního systému, nad zónou fylové alterace, a je často spojena s porfyrovými ložisky mědi a zlata. Kromě tvorby jílových minerálů může alterace argillu také vést k tvorbě minerálů oxidu křemičitého, jako je křemen a chalcedon, a k obohacení určitých prvků, jako je zlato, stříbro a molybden. Přítomnost alterace je důležitým indikátorem potenciálu mineralizace a často se používá při průzkumu nerostů, aby pomohla identifikovat oblasti s vyšší pravděpodobností výskytu ložisek nerostů.

Silicická úprava

Mikrofotografie (a & b) křemičitá alterace, (c a d) sericit-illitová alterační zóna, (e a f) propylitová alterační zóna. zkratky: kalcit (Cal), křemen (Qtz), adularia (Adl), sericit (Ser), illit (Ilt), epidot (Epi), chlorit (Chl) a opakní minerál (Opq). 

Tay Zar, Aung & Warmada, Iwayan & Setijadji, Lucas & Watanabe, Koichiro. (2017). Geochemické charakteristiky naleziště zlata hostovaného metamorfovanými horninami v oblasti Onzon-Kanbani, centrální Myanmar. Journal of Geoscience, Engineering, Environment, and Technology. 2. 191. 10.24273/jgeet.2017.2.3.410.

Křemičitá alterace je typ hydrotermální změny, která vede k tvorbě křemičitých minerálů, jako je křemen a chalcedon. Vyskytuje se při ještě vyšších teplotách (typicky vyšších než 500 °C) než argillická alterace a obvykle se vyskytuje v nejvyšších úrovních hydrotermálního systému. Křemičitá alterace je často spojována s ložisky porfyrové mědi a zlata, stejně jako s jinými typy ložisek nerostů. Tvorba křemičitých minerálů během přeměny křemíku má za následek destrukci primárních minerálů, jako je živec, a vytvoření horniny bohatší na křemík. Přítomnost křemičitých změn je důležitým indikátorem hydrotermálního systému a často se používá při průzkumu nerostů, aby pomohla identifikovat oblasti s vyšší pravděpodobností výskytu ložisek nerostů.

Pokročilá argillická úprava

Pokročilá argillická alterace je druh hydrotermální alterace, která vede k tvorbě jílových minerálů, jako je kaolinit a dickit. Obvykle se nachází v hlubších úrovních hydrotermálního systému a vyskytuje se při vyšších teplotách než propylitická alterace. Pokročilá argillická alterace je charakterizována destrukcí primárních minerálů, jako je živec a maléa tvorbu jílových minerálů. Přítomnost pokročilé argillické alterace se často používá jako indikátor ložiska nerostů, zejména v případě ložisek porfyrové mědi a zlata. Jílové minerály vytvořené během pokročilé alterace jílů mohou také působit jako hostitel pro jiné minerály, jako je zlato a měď, díky čemuž je zóna alterace potenciálním cílem pro průzkum.

Úprava draslíku nebo úprava křemičitanu draselného

Draslíková alterace je druh hydrotermální alterace, která vede k tvorbě minerálů bohatých na draslík, jako např. ortoklasy, sanidin, a mikroklin. Tento typ alterace je typicky spojen s ložisky porfyrové mědi a zlata a je považován za důležitý ukazatel mineralizace. Ke změně draslíku dochází při středních až vysokých teplotách a je charakterizována nahrazením primárních minerálů, jako je plagioklas a biotit, minerály bohatými na draslík. Draslíková alterace může také vést ke vzniku biotitu a muskovitu, což jsou důležité ukazatele intenzity alterace. Minerály bohaté na draslík vzniklé během přeměny draslíku mohou také působit jako hostitel pro jiné minerály, jako je molybden a zlato, díky čemuž je zóna přeměny potenciálním cílem pro průzkum. Styl a intenzita draselných změn se může značně lišit v závislosti na konkrétním geologickém nastavení a hydrotermálních podmínkách.

https://www.researchgate.net/profile/Nasser_Madani/publication/272160686/figure/fig3/AS:391888684240901@1470444951346/a-Thin-section-of-potassic-alteration-and-silicified-vein-in-diorite-with-opaque-minerals.png

Sodická změna

Fotografie výchozu (a) a desky (b) sodicko-vápenatého alterovaného křemene monzonit v Cherry Creek. Bílý pruh ve výchozu je aplitová hráz, z nichž několik je lemováno sodicko-vápenatou alterací – Freedman, David. (2018). Vyvřelá a hydrotermální geologie pohoří Central Cherry Creek, White Pine County, Nevada.

Sodická alterace se týká typu hydrotermální alterace, která je důsledkem zavedení sodíku do hostitelské horniny. Tento typ změny je typicky charakterizován přítomností minerálů, jako je albit, draselný živec a sanidin. Sodická alterace je často spojena s usazeninami porfyrové mědi a je často doprovázena dalšími typy změn, jako je fylová a argilická změna. Styl a intenzita sodíkové alterace může poskytnout důležité informace pro průzkum nerostů a pochopení mineralizačních procesů, které probíhaly během tvorby rudy.