Εξώφυλλο

Υδροθερμικά κοιτάσματα = Hydrothermal deposits.

Γεωργία-Ρέα Αθανάσιος Βρατσίστα

Περίληψη


Τα κοιτάσματα μεταλλευμάτων είναι πολλών και διαφορετικών τύπων, ενώ εμφανίζονται σε όλα τα γεωλογικά περιβάλλοντα. Οι κύριοι τύποι σημαντικών αποθέσεων μεταλλευμάτων μπορούν να χωριστούν σε: μεταλλικές εναποθέσεις, μη μεταλλικές εναποθέσεις και αποθέσεις ορυκτών καυσίμων. Για την χρήση ενός μεταλλεύματος είναι απαραίτητη αρχικά η γεωλογική έρευνα με τελικό στόχο την οικονομικά ωφέλιμη εξόρυξη.
Τα υδροθερμικά κοιτάσματα οφείλουν τη δημιουργία τους στη δράση υδροθερμικών συστημάτων και συνήθως έχουν άμεση σύνδεση με το μάγμα. Μεταλλικά στοιχεία και ενώσεις τα οποία περιέχονται μέσα στο μάγμα, συγκεντρώνονται σε ρευστά θερμά διαλύματα, τα οποία στη συνέχεια διεισδύουν μέσα από τις διάφορες ασυνέχειες του στερεοποιημένου μάγματος ή των γειτονικών πετρωμάτων, και αποθέτουν τελικά το φορτίο τους δημιουργώντας έτσι τα υδροθερμικά κοιτάσματα. Οι πρώτες προτάσεις πιθανής υποθαλάσσιας υδροθερμικής δραστηριότητας χρονολογούνται από τα τέλη της δεκαετίας του 1950 όταν αρκετοί ερευνητές και επιστήμονες συζητούσαν τη σημασία των ηφαιστειακών εκπομπών ως παράγοντας στην ευρεία εμφάνιση οζιδίων μαγγανίου και άλλων ιζημάτων οξειδίου του σιδηρομαγγανίου στον πυθμένα.
Όπως τονίζει ο Shanks (2001), η αναγνώριση της άφθονης και ευρείας υδροθερμικής δραστηριότητας και της σχέσης της με τη μοναδικότητα των μορφών ζωής στον πυθμένα του ωκεανού, είναι μία από τις σπουδαίες επιστημονικές ανακαλύψεις του τελευταίου μισού του εικοστού αιώνα. Οι μελέτες των υδροθερμικών διαδικασιών του θαλάσσιου πυθμένα έχουν οδηγήσει στην κατανόηση της μεταφοράς των ρευστών και την ψύξη του ωκεανού φλοιού, τη χημική και ισοτοπική ισορροπία της μάζας των ωκεανών, την προέλευση συμπαγών αποθεμάτων μεταλλεύματος σουλφιδίων, την προέλευση των πρασινωπών πετρών και των σερπεντινιτών και την πιθανή σημασία της βιόσφαιρας του υποθαλάσσιου πυθμένα.
Τα κοιτάσματα στο υδροθερμικό στάδιο και λόγω της εξέλιξης των υδροθερμικών συστημάτων που συνδέονται με μάγματα, χωρίζονται σε διαφορετικούς τύπους: 1. Skarn 2. Πορφυριτικού τύπου 3. Συμπαγής από αντικατάσταση σε ανθρακικά 4. Επιθερμικού τύπου 5. Υποθαλάσσιας υδροθερμικής δραστηριότητας 6. Φλεβικού μαγνησίτη σε υπερβασικά πετρώματα.

Ore deposits are classified in different types and occur in all geological environments. They are divided into: metal deposits, non-metal deposits and fossil fuel deposits. For the extraction of an ore, detailed geological research is initially necessary with the ultimate goal of economically profitable mining.
Hydrothermal deposits owe their formation to the action of hydrothermal systems and fluids and more recently are directly related to magmas. Metals and metal compounds exsolved from the magma are concentrated in hot fluids, which then penetrate through the various discontinuities of the solidified magma or the neighboring rocks, and finally deposit their charge, thus creating hydrothermal deposits. The first suggestions of potential submarine hydrothermal activity date back to the late 1950s when several researchers and scientists discussed the importance of volcanic emissions as a factor in the widespread occurrence of manganese nodules and other iron manganese oxide sediments at the sea bottom.
As Shanks (2001) points out, recognition of abundant and extensive hydrothermal activity and its relationship to the uniqueness of life forms on the ocean floor, is one of the great scientific discoveries of the last half of the twentieth century. Studies of seabed hydrothermal processes have led to an understanding of fluid transport and oceanic crusting, the chemical and isotopic equilibrium of ocean mass, the origin of massive reserves of ores and sulfides, potential importance of the submarine biosphere.
The deposits in the hydrothermal stage and due to the operation of hydrothermal systems associated with magmas, are classified into different types: 1. Skarn 2. Porphyry type 3. Massive from carbonate replacement 4. Epithermal type 5. Underwater hydrothermal activity 6. Vein type magnesite.

Πλήρες Κείμενο:

PDF

Αναφορές


Agangi, A., Hofmann, A., Eickmann, B., Marin-Carbonne, J. and Reddy, SM. ( (2016). An atmospheric source of S in Mesoarchaean structurally-controlled gold mineralisation of the Barberton Greenstone Belt. Precambrian Res. 285:10–20. doi: 10.1016/j.precamres.

Ardyna, M., Lacour, L., Sergi, S. et al. ( (2019). Hydrothermal vents trigger massive phytoplankton blooms in the Southern Ocean. Nat Commun 10, 2451. https://doi.org/10.1038/s41467-019-09973-6

Atkinson, W. and Einaudi, M. T., (1978). Skarn formation and mineralization in the contact aureole at Carr Fork, Bingham, Utah. Economic Geology

Augustin, J., Gaboury, D., Crevier, M. ( (2017). Structural and gold mineralizing evolution of the world-class orogenic Mana District, Burkina Faso: Multiple mineralizing events during 150 million years. Ore Geol Rev. 91:981–1012. doi: 10.1016/j.oregeorev.

Bonsall T.A., Spry, P.G., Voudouris P.C., Tombros S.F., St. Seymour, K., and Melfos V. ( (2011). The geochemistry of carbonate-replacement Pb-Zn-Ag mineralization in the Lavrion district, Attica, Greece: Fluid Inclusion, stable isotope, and rare earth element studies: Economic Geology, June-July 2011, v. 106, p. 619-651, DOI:10.2113/econgeo.106.4.619.

Bookstrom, A.A. ( (1981). Tectonic setting and generation of Rocky Mountain porphyry molybdenum deposits, in Dickinson, W.D., and Payne, W.D., eds., Relations of Tectonics to Ore Deposits in the Southern Cordillera: Arizona Geological Society Digest, v. 14, p. 251-226.

Brazelton, W. J., Schrenk, M. O., Kelley, D. S. & Baross, J. A. ( (2006). Methane and sulfur metabolizing microbial communities dominate in the Lost City hydrothermal vent ecosystem. Appl. Environ. Microbiol. 72, 6257–6270 (2006).

Britannica, (1999). Mississippi Valley type. https://www.britannica.com/science/mineral-deposit/Mississippi-Valley-type

Cameron, E.M., Hattori, K. ( (1987). Archean gold mineralization and oxidized hydrothermal fluids. Econ Geol. 82:1177–1191. doi: 10.2113/gsecongeo.82.5.1177

Ciobanu, C.L. and Cook, N.J., (2004). Skarn textures and a case study: The Ocna de Fier-Dognecea orefield, Banat, Romania: Ore Geology Reviews

Dubé, B., Gosselin, P., Mercier-Langevin, P., Hannington, M., and Galley, A. ( (2007). Gold-rich volcanogenic massive sulphide deposits, in Goodfellow, W.D., ed., Mineral Deposits of Canada: A Synthesis of Major Deposit-Types, District Metallogeny, the Evolution of Geological Provinces, and Exploration Methods: Geological Association of Canada, Mineral

Deposits Division, Special Publication

Einaudi, M.T. ( (1982). Description of skarns associated with porphyry copper plutons. Adv. Geol. Porphyry Copper Deposits: Southwest

Groves, D.I., Goldfarb, R.J., Gebre-Mariama, M., Hagemann, S.G., Robert, F., (1998). Orogenic gold deposits: A proposed classification in the context of their crustal distribution and relationship to other gold deposit types. Ore Geology Reviews 13

Hagdorn, H. and Simon, T. ( (2005). Der Muschelkalk in der Stratigraphischen Tabelle von Deutschland 2002. Newsl Stratigr

John, DA., Garside, L.J., and Wallace, A.R., (1999). Magmatic and tectonic setting of late Ceonozic epithermal gold-silver deposits in northern Nevada, with an emphasis on the Pah

Rah and Virginia ranges and the northern Nevada rift: Geological Society of Nevada, Special Publication

Kelley, D. S. et al. ( (2005). A serpentinite-hosted ecosystem: the Lost City hydrothermal field. Science 307

Kirkham, R.V. ( (1972). Porphyry deposits, in Blackadar, R.G., ed., Report of Activities Part B, November 1971 to March 1972: Geological Survey of Canada, Paper 72-1b, p. 62-64.

Kirkham, R.V., and Sinclair, W.D. ( (1995). Porphyry copper, gold, molybdenum, tungsten, tin, silver, in Eckstrand, O.R., Sinclair, W.D., and Thorpe, R.I., eds., Geology of Canadian Mineral Deposit Types: Geological Survey of Canada, Geology of Canada, no. 8, p. 421-446.

Kouzmanov, K., Pettke, T., Heinrich, C.A. (2010). Direct analysis of ore-precipitating fluids: Combined IR microscopy and LA-ICP-MS study of fluid inclusions in opaque ore minerals. Economic Geology

Kun-Feng, Q. (2019). The giant Zaozigou Au-Sb deposit in West Qinling, China: magmatic- or metamorphic-hydrothermal origin?

Lipman, P.W. and Sawyer, D.A. ( (1985). Mesozoic ash-flow caldera fragments in southeastern Arizona and their relation to porphyry copper deposits: Geology, v. 13, p. 652-656.

Lubben, JD., Cline, JS., Barker, SLL. ( (2012). Ore fluid properties and sources from quartz-associated gold at the Betze-Post Carlin-type gold deposit, Nevada, United States. Econ Geol 107

Meinert, L. D. ( (1992). Skarn and skarn deposit. Geosci. Canada

Michalski, J. R. & Bleacher, J. E (2013). Supervolcanoes within an ancient volcanic province in Arabia Terra, Mars. Nature.

Pokrovski, G., Borisova, A., Bychkov, A. ( (2013). Speciation and transport of metals and metalloids in geological vapors. Reviews in Mineralogy and Geochemistry reduction in the origin of MVT deposits II. Carbonate-sulfide relationships. Geofluids (in press)

Sass-Gustkiewicz, M., Dzulynski, S., Ridge, J.D. ( (1982). The Emplacement of zinc-lead sulfide ores in the Upper Silesian District—a contribution to the understanding of Mississippi Valley-type deposits. Econ Geol

Shanks,W. C. III (2001). Stable Isotopes in Seafloor Hydrothermal Systems: Vent fluids, hydrothermal deposits, hydrothermal alteration, and microbial processes. U. S. Geological

Survey 973 Denver Federal Center Denver, Colorado 80225.

Sherlock, R.L. ( (2005). The relationship between the McLaughlin gold-mercury deposit and active hydrothermal systems in the Geysers-Clear Lake area, Northern Coast Ranges, California: Ore Geology Review

Sinclair, W. D. ( (2007). Porphyry Deposits. Geological Survey of Canada. Ottawa, Ontario.

Sinclair, W.D. and Thorpe, R.I. ( (1996). Epithermal gold deposits, in Eckstrand, Geology of Canadian Mineral Deposit Types: Geological Survey of Canada, Geology Canada

Tamsitt, V. et al. ( (2017). Spiraling pathways of global deep waters to the surface of the Southern Ocean. Nat. Commun. 8

Tao, C. et al. ( (2012). First active hydrothermal vents on an ultraslow-spreading center: Southwest Indian Ridge. Geology 40

Voudouris, P., Melfos, V., Vavelidis, M., Arikas, K, (2003). Genetic relation between the Tertiary Porhyry Cu ( ±mo) and the epithermal Au (± Ag ) deposits in the Rhodope metallogenic province, Thrace region, North em Greece. In : Mineral Exploration and sustainable Development. Eds

Βαμβουκάκης, Κ. ( (2009). Επιθερμική μεταλλοφορία Au-Ag στη νήσο Λέσβο. Πανεπιστήμιο Πατρών.

Κιούσης, Γ. ( (2012). Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών (ΕΚΠΑ), Έρευνα των πηγών ευγενών και άλλων μετάλλων σε κοιτάσματα πορφυρικού τύπου Cu-Au-Pd-Pt: βιώσιμη ανάπτυξη.

Λούκος, Ι. ( (2012). Διερεύνηση της δυνατότητας εμπλουτισμού χαλκούχου κοιτάσματος της περιοχής “Σκουριές” Χαλκιδικής. Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Αθήνα.

Μέλφος, Β., Βουδούρης, Π., Αρίκας, Κ., & Βαβελίδης, Μ. ( (2001). Rhenium - rich molybdenites in Thracian porphyry Mo±Cu occurrences, NE - Greece. Bulletin of the Geological Society of Greece, 34(3), 1015-1022. doi:https://doi.org/10.12681/bgsg.17139

Μιχαήλ, Κ. και Δημήτρουλα, Μ. ( (2004). Υδροθερμικές εξαλλοιώσεις και μεταλλοφορίες των επιθερμικών συστημάτων της περιοχής Πετρωτών (Δ. Θράκη, Ελλάς). Δελτίο της Ελληνικής Γεωλογικής Εταιρίας τομ. XXXV.


Εισερχόμενη Αναφορά

  • Δεν υπάρχουν προς το παρόν εισερχόμενες αναφορές.