Was ist Veränderung?

Unter Veränderung versteht man eine Veränderung der physikalischen oder chemischen Eigenschaften von Felsen und Mineralien. In der Geologie ist Alteration ein gebräuchlicher Begriff, der die Umwandlung von Gesteinen und Mineralien aufgrund verschiedener geologischer Prozesse beschreibt, wie z Verwitterung, Metamorphose und hydrothermale Aktivität.

Beispielsweise kommt es zu einer hydrothermischen Veränderung, wenn heiße, mineralreiche Flüssigkeiten mit Gesteinen und Mineralien interagieren und diese hinsichtlich ihrer Mineralzusammensetzung, Textur und Struktur verändern. Die Veränderung von Gesteinen und Mineralien kann zur Bildung neuer Mineralien führen und in einigen Fällen zu einer Konzentration wertvoller Mineralien wie z Gold und Silber.

Im Allgemeinen ist es für die Mineralexploration und den Bergbau wichtig, das Ausmaß und die Art der Alteration zu verstehen, da es Informationen über den Standort und die Art der in einem Gebiet vorhandenen Mineralien liefert und Geologen und Bergleute dabei unterstützen kann, Gebiete für die Exploration und Gewinnung auszuwählen.

Mit Porphyr verbundene hydrothermale Alterationszonen Kupfer Einzahlungen 

Hydrothermale Alteration ist ein geologischer Prozess, der auftritt, wenn heiße, mineralreiche Flüssigkeiten mit Gesteinen und Mineralien interagieren und deren physikalische und chemische Eigenschaften verändern. Diese Interaktion kann führen zur Bildung neuer Mineralien und zur Veränderung bestehender Mineralien, was zur Bildung von führen kann Mineralvorkommen, einschließlich solcher, die Metalle wie Kupfer, Gold und Silber enthalten.

Hydrothermale Veränderungen können in verschiedenen geologischen Umgebungen auftreten, beispielsweise in vulkanischen Umgebungen, heißen Quellen und geothermischen Systemen. Die an der hydrothermischen Veränderung beteiligten Flüssigkeiten können aus Magma oder anderen tiefen Quellen stammen und auf ihrem Weg durch die Erdkruste gelöste Metalle und Mineralien transportieren.

Das Ausmaß und die Art der hydrothermischen Alteration sind für die Mineralexploration und den Bergbau wichtig, da sie wertvolle Informationen über den Standort und die Art der in einem Gebiet vorhandenen Mineralien liefern. Durch das Verständnis der geologischen Prozesse, die zur Bildung von Mineralien führten Ablagerungen, Geologen und Bergleute können Gebiete besser für die Exploration und Gewinnung anvisieren.

Bedeutung der hydrothermischen Alteration und Mineralexploration

Die hydrothermale Alteration ist bei der Mineralexploration und dem Bergbau wichtig, da sie wertvolle Informationen über den Standort und die Art der in einem Gebiet vorhandenen Mineralien liefern kann. Durch das Verständnis der geologischen Prozesse, die zur Bildung von Mineralvorkommen führten, können Geologen und Bergleute Gebiete besser für die Exploration und Gewinnung ausfindig machen.

Beispielsweise kann eine hydrothermale Alteration zur Bildung neuer Mineralien und zur Konzentration wertvoller Mineralien wie Gold und Silber führen. Das Ausmaß und die Art der hydrothermischen Alteration können auf das Vorhandensein von Mineralvorkommen hinweisen und Informationen über den Mineralisierungsprozess und die Bedingungen liefern, die zum Zeitpunkt der Mineralbildung herrschten.

Darüber hinaus kann die hydrothermale Veränderung auch die physikalischen und chemischen Eigenschaften von Gesteinen und Mineralien beeinflussen und deren Gewinnung erleichtern oder erschweren. Durch das Verständnis des Ausmaßes und der Art der Veränderung können Bergleute effektivere Abbaumethoden entwickeln und die Auswirkungen des Bergbaus auf die Umwelt minimieren.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Bedeutung der hydrothermischen Alteration bei der Mineralexploration und dem Bergbau in ihrer Fähigkeit liegt, wertvolle Informationen über den Standort, die Art und die Eigenschaften von Mineralvorkommen zu liefern und wirksame Explorations- und Gewinnungsstrategien zu unterstützen.

  • Merkmal der Hydrothermie Erzvorkommen
  • Bezieht sich auf die Art der Lagerstättenumgebung
  • Bietet einen Heiligenschein um das Ziel
  • Vektoren zur Mineralisierung

Hinweis auf die Größe/Intensität des Systems, kann einem Potenzial entsprechen. Die Flächenausdehnung der Veränderung kann erheblich variieren, manchmal ist sie auf einige Zentimeter auf beiden Seiten einer Ader begrenzt, manchmal bildet sie einen dicken Halo um einen Erzkörper

Änderungskontrollen

Es gibt mehrere Faktoren, die das Ausmaß und die Art der hydrothermischen Veränderung steuern. Zu den wichtigsten Steuerelementen gehören:

  1. Temperatur: Die Temperatur des Hydrothermale Flüssigkeiten spielt eine wichtige Rolle bei der Bestimmung des Ausmaßes und der Art der Veränderung. Höhere Temperaturen führen zu einer intensiveren Veränderung, während niedrigere Temperaturen zu einer weniger intensiven Veränderung führen.
  2. Flüssigkeitszusammensetzung: Auch die Zusammensetzung der hydrothermischen Flüssigkeiten kann das Ausmaß und die Art der Veränderung beeinflussen. Abhängig von der Zusammensetzung der Flüssigkeiten bilden sich unterschiedliche Mineralien. Daher ist es wichtig, die Zusammensetzung der Flüssigkeiten zu verstehen, um die Art der Veränderung vorherzusagen.
  3. Druck: Der Druck der hydrothermischen Flüssigkeiten kann das Ausmaß und die Art der Veränderung beeinflussen. Höhere Drücke können zu einer intensiveren Veränderung führen, während niedrigere Drücke zu einer weniger intensiven Veränderung führen können.
  4. Flüssigkeitsfluss: Der Fluss hydrothermaler Flüssigkeiten durch das Gestein ist ein weiterer wichtiger Faktor, der das Ausmaß und die Art der Veränderung steuert. Ein schnellerer Flüssigkeitsfluss kann zu einer intensiveren Veränderung führen, während ein langsamerer Flüssigkeitsfluss zu einer weniger intensiven Veränderung führen kann.
  5. Wirtsgestein: Auch die Art des Wirtsgesteins kann das Ausmaß und die Art der Veränderung beeinflussen. Verschiedene Gesteinsarten können unterschiedliche Durchlässigkeiten aufweisen, und die Durchlässigkeit des Gesteins beeinflusst die Geschwindigkeit und das Ausmaß des Flüssigkeitsflusses und damit die Art der Veränderung.
  6. Zeit: Auch die Dauer des hydrothermalen Flüssigkeitsflusses kann eine Rolle für das Ausmaß und die Art der Veränderung spielen. Im Laufe der Zeit kann es zu stärkeren Veränderungen kommen, wenn der Flüssigkeitsfluss aufrechterhalten wird.

Durch das Verständnis der Kontrollen der hydrothermischen Alteration können Geologen und Bergleute das Ausmaß und die Art der Alteration und damit den Standort und die Art der Mineralvorkommen besser vorhersagen.

Änderungsintensität

Die Veränderungsintensität bezieht sich auf den Grad, in dem das Wirtsgestein durch hydrothermale Flüssigkeitswechselwirkungen verändert wurde. Es ist ein Maß für das Ausmaß des Mineralaustauschs, des Mineralwachstums und der Mineralauflösung, die im Gestein stattgefunden haben. Eine hohe Veränderungsintensität weist auf ein umfassenderes Veränderungsereignis hin, während eine niedrige Veränderungsintensität auf ein begrenzteres oder flacheres Veränderungsereignis hindeutet. Die Intensität der Alteration kann ein wichtiger Faktor bei der Bestimmung des Mineralisierungspotenzials und der Art der möglicherweise gebildeten Lagerstätte sein. Bei der Mineralexploration wird die Alterationsintensität normalerweise auf der Grundlage der Häufigkeit und Verteilung der Alterationsmineralien, des Homogenisierungsgrads oder der Zonierung innerhalb des alterierten Gesteins und des Gesamtvolumens des alterierten Gesteins im Vergleich zu unverändertem Gestein bewertet. Die Intensität der Veränderung kann auch innerhalb eines einzelnen hydrothermalen Systems variieren, wobei einige Teile des Systems eine höhere Veränderungsintensität erfahren als andere.

Arten von Änderungen

Es gibt verschiedene Arten hydrothermischer Veränderungen, die in geologischen Systemen auftreten können, darunter:

  1. Propylitische Veränderung: gekennzeichnet durch die Bildung von Mineralien wie z Chlorit, Epidot und Serizit.
  2. Phyllische Veränderung: gekennzeichnet durch die Bildung von Mineralien wie z Moskauer, Kaolinitund Serizit.
  3. Argillitische Alteration: gekennzeichnet durch die Bildung von Mineralien wie Kaolinit, Halloysit und Dickit.
  4. Kieselsäureumwandlung: gekennzeichnet durch die Bildung von Mineralien wie z Quarz, Kieselsäure und Chalzedon.
  5. Fortgeschrittene tonhaltige Alteration: gekennzeichnet durch die Bildung von Mineralien wie Pyrophyllit, Diasporeund Kaolinit.
  6. Kaliumveränderung: gekennzeichnet durch die Bildung von Mineralien wie Kalifeldspat und Biotit.
  7. Natriumveränderung: gekennzeichnet durch die Bildung von Mineralien wie Albit und Nephelin.

Die spezifische Art der auftretenden Veränderung kann durch eine Reihe von Faktoren beeinflusst werden, darunter die chemische Zusammensetzung der Flüssigkeit, die Temperatur- und Druckbedingungen, die Zusammensetzung des Wirtsgesteins sowie die Dauer und Intensität der Wechselwirkung zwischen Flüssigkeit und Gestein. Das Verständnis der Art der aufgetretenen Veränderung kann bei der Mineralexploration wichtig sein, da es Hinweise auf die Natur des hydrothermalen Systems und die Art der möglicherweise vorhandenen Mineralisierung liefern kann.

Propylitische Veränderung

A: Propylitische Alteration im Wirtsgestein neben dem Erzkörper und B: Oberflächenfreilegung der tonhaltigen Alteration bei der Lagerstätte Sarab-3 (Blick nach Norden). Mineralogie- und Elektronenmikrosondenstudien von Magnetit im Sarab-3 Eisen Erzlagerstätte, südwestlich der Bergbauregion Shahrak (östlich von Takab) – Wissenschaftliche Abbildung auf ResearchGate. Verfügbar unter: https://www.researchgate.net/figure/A-Propylitic-alteration-in-host-rocks-adjacent-to-the-ore-body-and-B-Surface-exposure_fig1_329865470 [abgerufen am 31. März 2023 ]

Propylitische Alteration ist eine Art hydrothermale Alteration, die in vulkanischen und plutonischen Gesteinen auftritt. Es zeichnet sich durch die Veränderung primärer Mineralien aus, wie z Feldspat und Quarz bis hin zu sekundären Mineralien wie Chlorit, Epidot und Serizit. Die propylitische Veränderung erfolgt typischerweise bei niedrigeren Temperaturen (weniger als 200 °C) und beinhaltet die Einführung von Wasserstoffionen und anderen Elementen in das Gestein. Diese Art von Alteration geht oft mit der Bildung von Kupfer- und Goldvorkommen einher und ist ein wichtiger Indikator für eine mögliche Mineralisierung. Bei der Mineralexploration kann die propylitische Alteration als Leitfaden zur Identifizierung von Gebieten mit höherer Wahrscheinlichkeit für Mineralvorkommen herangezogen werden.

Phyllische Veränderung

(A) Phyllic-verändert Granit (Rauchig); (B) Mikroklinisierter Granit (Salame), der die Verbindung zwischen Kaliumfeldspatkristallen und milchigen Quarzkörnern zeigt. Araujo Castro Lopes, Adriana & Moura, Márcia. (2019). Die paläoproterozoische Goldlagerstätte im Porphyr-Stil Tocantinzinho, Mineralprovinz Tapajós (Brasilien): Geologie, Petrologie und Hinweise auf Flüssigkeitseinschlüsse bei Erzbildungsprozessen. Mineralien. 9. 29. 10.3390/min9010029.

Phyllische Alteration ist eine Art hydrothermale Alteration, die bei höheren Temperaturen (typischerweise zwischen 200 °C und 400 °C) auftritt und durch die Umwandlung von Primärmineralien in Sekundärmineralien wie Muskovit, Kaolinit und Serizit gekennzeichnet ist. Im Gegensatz zur propylitischen Alteration beinhaltet die phyllitische Alteration typischerweise die Entfernung der meisten ursprünglichen Primärmineralien und deren Ersatz durch Sekundärmineralien. Diese Art von Alteration geht oft mit der Bildung porphyrischer Kupfer- und Goldvorkommen einher und ist ein wichtiger Indikator für eine mögliche Mineralisierung. Bei der Mineralexploration kann die phyllitische Alteration als Leitfaden genutzt werden, um Gebiete zu identifizieren, in denen sich mit größerer Wahrscheinlichkeit Mineralvorkommen befinden.

Argillische Veränderung

Tonzonenveränderung durch hydrothermale Adern (Orphan Boy Mine, Butte, Montana, USA) James St. John (flickr.com)

Bei der argillischen Alteration handelt es sich um eine Art hydrothermaler Alteration, die bei noch höheren Temperaturen (typischerweise über 400 °C) auftritt und durch die Bildung von Ton gekennzeichnet ist Tonmineralien, sowie Analphabet und Kaolinit, aus der Umwandlung von Primärmineralien wie Feldspat und Quarz. Eine argillitische Alteration tritt typischerweise in den oberen Ebenen eines hydrothermalen Systems oberhalb der Zone der phyllitischen Alteration auf und ist oft mit Porphyr-Kupfer- und Goldvorkommen verbunden. Neben der Bildung von Tonmineralien kann die Tonalteration auch zur Bildung von Siliciumdioxidmineralien wie Quarz und Chalcedon sowie zur Anreicherung bestimmter Elemente wie Gold, Silber und Molybdän führen. Das Vorhandensein einer tonhaltigen Alteration ist ein wichtiger Indikator für das Mineralisierungspotenzial und wird häufig bei der Mineralexploration verwendet, um Gebiete zu identifizieren, in denen sich mit größerer Wahrscheinlichkeit Mineralvorkommen befinden.

Kieselsäureveränderung

Mikrofotografien von (a & b) Silicium-Alteration, (c & d) Serizit-Illit-Alterationszone, (e & f) Propylit-Alterationszone. Abkürzungen: Calcit (Cal), Quarz (Qtz), Adular (Adl), Serizit (Ser), Illit (Ilt), Epidot (Epi), Chlorit (Chl) und undurchsichtiges Mineral (Opq). 

Tay Zar, Aung & Warmada, Iwayan & Setijadji, Lucas & Watanabe, Koichiro. (2017). Geochemische Eigenschaften der in metamorphem Gestein enthaltenen Goldlagerstätte im Onzon-Kanbani-Gebiet, Zentral-Myanmar. Zeitschrift für Geowissenschaften, Ingenieurwesen, Umwelt und Technologie. 2. 191. 10.24273/jgeet.2017.2.3.410.

Bei der siliziumhaltigen Umwandlung handelt es sich um eine Art hydrothermale Umwandlung, die zur Bildung von Siliziumdioxidmineralien wie Quarz und Chalcedon führt. Sie tritt bei noch höheren Temperaturen (typischerweise über 500 °C) auf als tonhaltige Alteration und kommt typischerweise in den obersten Schichten eines hydrothermalen Systems vor. Eine siliziumhaltige Alteration ist häufig mit Porphyr-Kupfer- und Goldlagerstätten sowie anderen Arten von Minerallagerstätten verbunden. Die Bildung von Siliziumoxidmineralien während der Siliziumalteration führt zur Zerstörung von Primärmineralien wie Feldspat und zur Entstehung eines siliziumreicheren Gesteins. Das Vorhandensein einer siliziumhaltigen Alteration ist ein wichtiger Indikator für ein hydrothermales System und wird häufig bei der Mineralexploration verwendet, um Gebiete zu identifizieren, in denen sich mit größerer Wahrscheinlichkeit Mineralvorkommen befinden.

Fortgeschrittene Tonveränderung

Bei der fortgeschrittenen tonhaltigen Alteration handelt es sich um eine Art hydrothermale Alteration, die zur Bildung von Tonmineralien wie Kaolinit und Dickit führt. Sie kommt typischerweise in den tieferen Schichten eines hydrothermalen Systems vor und tritt bei höheren Temperaturen auf als die propylitische Alteration. Eine fortgeschrittene tonhaltige Alteration ist durch die Zerstörung von Primärmineralien wie Feldspat und Feldspat gekennzeichnet kleinund die Bildung von Tonmineralien. Das Vorhandensein einer fortgeschrittenen Tonalteration wird oft als Indikator für eine Minerallagerstätte herangezogen, insbesondere im Fall von Porphyr-Kupfer- und Goldlagerstätten. Die Tonmineralien, die während der fortgeschrittenen tonhaltigen Alteration gebildet werden, können auch als Wirt für andere Mineralien wie Gold und Kupfer dienen, was die Alterationszone zu einem potenziellen Ziel für Explorationen macht.

Kaliumveränderung oder Kaliumsilikatveränderung

Bei der Kaliumveränderung handelt es sich um eine Art hydrothermale Umwandlung, die zur Bildung kaliumreicher Mineralien führt, wie z Orthoklas, Sanidin und Mikroklin. Diese Art von Alteration ist typischerweise mit Porphyr-Kupfer- und Goldlagerstätten verbunden und gilt als wichtiger Mineralisierungsindikator. Die Kaliumumwandlung erfolgt bei mittleren bis hohen Temperaturen und ist durch den Ersatz primärer Mineralien wie Plagioklas und Biotit durch kaliumreiche Mineralien gekennzeichnet. Eine Kaliumveränderung kann auch zur Bildung von Biotit und Muskovit führen, die wichtige Indikatoren für die Intensität der Veränderung sind. Die kaliumreichen Mineralien, die während der Kaliumalteration entstehen, können auch als Wirt für andere Mineralien wie Molybdän und Gold dienen, was die Alterationszone zu einem potenziellen Ziel für Explorationen macht. Die Art und Intensität der Kaliumveränderung kann je nach der spezifischen geologischen Lage und den hydrothermischen Bedingungen stark variieren.

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

Natriumveränderung

Aufschluss- (a) und Plattenfotos (b) von natrium-kalzisch alteriertem Quarz Monzonit in Cherry Creek. Der weiße Streifen im Aufschluss ist ein Aplite-Gang, von dem einige von einer natrium-kalkhaltigen Alteration flankiert werden – Freedman, David. (2018). Magmatische und hydrothermale Geologie der Central Cherry Creek Range, White Pine County, Nevada.

Unter Natriumveränderung versteht man die Art der hydrothermischen Veränderung, die aus der Einführung von Natrium in das Wirtsgestein resultiert. Diese Art der Veränderung ist typischerweise durch das Vorhandensein von Mineralien wie Albit, Kaliumfeldspat und Sanidin gekennzeichnet. Sodische Alterationen gehen häufig mit Porphyr-Kupfer-Lagerstätten einher und gehen oft mit anderen Arten von Alterationen wie Phyll- und Tonalterationen einher. Die Art und Intensität der Natriumveränderung kann wichtige Informationen für die Mineralienexploration und das Verständnis der Mineralisierungsprozesse liefern, die während der Erzbildung stattfanden.