Hydrothermale Ablagerungen sind Mineralvorkommen die aus der Ausfällung von gebildet werden Mineralien gelöst in heißem Wasser, das durch zirkuliert Felsen. Hydrothermale Flüssigkeiten Dabei handelt es sich meist um heiße, stark mineralisierte wässrige Lösungen, die durch die Wechselwirkung von Grundwasser mit tiefliegenden Wärmequellen entstehen. Die Flüssigkeiten werden häufig durch vulkanische Aktivität verursacht, beispielsweise durch magmatische Intrusionen oder Vulkanschlote. Während sie durch das Wirtsgestein zirkulieren, können die hydrothermalen Flüssigkeiten eine Vielzahl von Mineralien lösen und transportieren. Wenn diese Flüssigkeiten abkühlen und die darin enthaltenen Mineralien übersättigt werden, können sie aus der Lösung ausfallen und Mineralablagerungen bilden.
Hydrothermale Ablagerungen können in einer Vielzahl von geologischen Umgebungen gebildet werden, einschließlich Adern, Brekzien und Ersatzkörpern. Sie können auch in einer Reihe verschiedener Wirtsgesteine vorkommen, darunter magmatische, metamorphe und Sedimentgestein. Die Art und Verteilung der Mineralien, die in hydrothermalen Lagerstätten vorkommen, hängt von der Zusammensetzung der hydrothermischen Flüssigkeiten, den Temperatur- und Druckbedingungen, unter denen die Flüssigkeiten zirkulierten, und der Beschaffenheit der Wirtsgesteine ab.
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Arten hydrothermaler Lagerstätten
Es gibt viele verschiedene Arten von hydrothermalen Lagerstätten, aber einige der wichtigsten sind:
- Venenablagerungen: Hierbei handelt es sich um Mineralablagerungen, die in Spalten oder Rissen in Gesteinen auftreten. Sie entstehen, wenn hydrothermale Flüssigkeiten durch das Gestein zirkulieren und Mineralien in den Rissen ablagern. Gangablagerungen sind oft reich an Metallen wie z Gold, Silber, Kupfer und führen.
- Skarn Ablagerungen: Skarns sind Kontakt Metaphorische Felsen die entstehen, wenn hydrothermale Flüssigkeiten mit Karbonatgesteinen in Kontakt kommen. Skarn-Lagerstätten kann eine Vielzahl von Mineralien enthalten, darunter Kupfer, Zink, Eisen und Wolfram.
- Ersatzeinlagen: Diese Ablagerungen entstehen, wenn hydrothermale Flüssigkeiten die Mineralien in den Gesteinen ersetzen, mit denen sie in Kontakt kommen. Oftmals sind Ersatzeinlagen damit verbunden Kalkstein oder andere Karbonatgesteine und können Blei, Zink und Kupfer enthalten.
- Vulkanogenes Massivsulfid Einlagen (VMS): VMS-Einlagen stehen im Zusammenhang mit vulkanischer Aktivität unter Wasser. Sie entstehen, wenn sich heiße, metallreiche hydrothermale Flüssigkeiten mit kaltem Meerwasser vermischen und Metallsulfide ausfällen. VMS-Lagerstätten können Kupfer, Zink, Blei, Gold und Silber enthalten.
- Porphyrvorkommen: Porphyrlagerstätten sind große Lagerstätten mit geringem Gehalt, die häufig mit Kupfer und Gold verbunden sind. Sie entstehen, wenn große Mengen hydrothermaler Flüssigkeiten durch eine große Gesteinsfläche zirkulieren, das Gestein verändern und Mineralien ablagern.
- Epithermale Ablagerungen: Epithermale Ablagerungen bilden sich in geringer Tiefe und sind typischerweise mit einer Mineralisierung mit hoher oder niedriger Sulfidierung verbunden. Diese Vorkommen sind oft mit Vulkangestein verbunden und können Gold, Silber, Kupfer und andere Metalle enthalten.
Entstehungsprozesse und Mineralogie
Hydrothermale Ablagerungen entstehen aus heißen, mineralhaltigen Flüssigkeiten, die aus Magmakammern ausgestoßen werden oder durch Gesteine tief in der Erdkruste fließen. Die Flüssigkeiten werden typischerweise durch das Magma erhitzt und stehen unter hohem Druck, wodurch sie Metalle und andere gelöste Elemente auflösen und transportieren können. Während sich die Flüssigkeiten durch Gesteine bewegen, reagieren sie mit ihnen und lagern ihren Mineralgehalt ab, wenn sich Temperatur, Druck und chemische Bedingungen ändern.
Es gibt verschiedene Arten von hydrothermalen Lagerstätten, darunter:
- Venenablagerungen: Diese entstehen durch die Ablagerung von Mineralien aus Flüssigkeiten, die offene Risse oder Hohlräume in Gesteinen füllen. Die Mineralien können große, durchgehende Adern bilden oder in einem Netzwerk kleinerer Adern verstreut sein. Gangvorkommen sind oft reich an Edelmetallen wie Gold und Silber sowie unedlen Metallen wie Kupfer und Zink.
- Ersatzeinlagen: Diese entstehen, wenn der Mineralgehalt eines Gesteins durch Mineralien ersetzt wird, die durch hydrothermale Flüssigkeiten eingebracht werden. Dieser Prozess findet statt, wenn die Flüssigkeiten chemisch mit dem Gestein reagieren, dabei einige Mineralien auflösen und durch andere ersetzen. Ersatzvorkommen finden sich häufig in Kalkstein und anderen Karbonatgesteinen und können reich an Blei, Zink und anderen Metallen sein.
- Skarn-Lagerstätten: Diese entstehen, wenn hydrothermale Flüssigkeiten mit Karbonatgesteinen reagieren und so zur Entwicklung von a führen metamorphes Gestein Skarn genannt. Skarn-Lagerstätten können reich an einer Vielzahl von Mineralien sein, darunter Kupfer, Gold, Eisen und Wolfram.
- Porphyrvorkommen: Diese entstehen, wenn große Mengen hydrothermaler Flüssigkeiten mit einem großen, intrusiven Magmakörper tief in der Erdkruste interagieren. Die Flüssigkeiten werden aus dem Magma freigesetzt, bewegen sich durch das umliegende Gestein und lagern dabei Mineralien ab. Porphyrvorkommen können sehr groß sein und eine Vielzahl von Mineralien enthalten, darunter Kupfer, Gold und Molybdän.
- Vulkanogene Massivsulfid-Lagerstätten (VMS).: Diese entstehen am Meeresboden durch die Wechselwirkung heißer, mineralreicher Flüssigkeiten mit kaltem Meerwasser. Die Flüssigkeiten werden typischerweise unter Wasser freigesetzt Vulkane und enthalten hohe Konzentrationen an Metallen wie Kupfer, Zink und Blei.
Das Mineralogie hydrothermaler Lagerstätten kann sehr komplex sein und hängt stark von den spezifischen Bedingungen der Lagerstättenbildung ab. Zu den häufigsten Mineralien, die in hydrothermalen Lagerstätten vorkommen, gehören: Quarz, Calcit, Pyrit, Chalkopyrit, Bleiglanz, Sphalerit und Bornit, Unter anderem.
Beispiele bemerkenswerter hydrothermaler Lagerstätten
Zu den bemerkenswerten hydrothermalen Lagerstätten gehören:
- Epithermale Goldlagerstätten: Diese Lagerstätten entstehen in geringen Tiefen (weniger als 1 km) und stehen typischerweise im Zusammenhang mit jüngster vulkanischer Aktivität. Beispiele hierfür sind die Lagerstätten im Comstock Lode in Nevada, USA.
- Porphyr-Kupfer-Lagerstätten: Hierbei handelt es sich um große, minderwertige Kupfervorkommen, die häufig mit großen Kupferlagerstätten verbunden sind Granit Einbrüche. Beispiele hierfür sind die Lagerstätten im Bingham Canyon, Utah, USA.
- Massive Sulfidablagerungen: Diese Ablagerungen bilden sich auf dem Meeresboden in der Nähe hydrothermaler Quellen und sind typischerweise reich an Kupfer, Zink, Blei und anderen Metallen. Beispiele hierfür sind die Vorkommen im iberischen Pyritgürtel in Spanien und Portugal.
- Kimberlit Rohre: Dies sind vulkanische Rohre, die diamanthaltiges Gestein an die Oberfläche befördern. Beispiele hierfür sind die Lagerstätten in der Premier Mine in Südafrika, die den berühmten Cullinan hervorbrachten Diamant.
- Eisenoxid-Kupfer-Gold-Lagerstätten: Bei diesen Lagerstätten handelt es sich um großflächige hydrothermale Lagerstätten Veränderung und Mineralisierungssysteme, die reich an Kupfer, Gold und Eisen sind. Beispiele hierfür sind die Lagerstätten am Olympic Dam in Australien und die Grasberg-Mine in Indonesien.
- Typus Mississippi Valley Blei-Zink-Ablagerungen: Diese Ablagerungen entstehen durch die Zirkulation metallreicher Solen in Sedimentbecken. Beispiele hierfür sind die Lagerstätten im Tri-State Mining District im Zentrum der Vereinigten Staaten.
- Goldlagerstätten vom Carlin-Typ: Diese Lagerstätten zeichnen sich durch das Vorhandensein von eingesprengtem Gold in Sedimentgesteinen aus, die durch hydrothermale Flüssigkeiten verändert wurden. Beispiele hierfür sind die Lagerstätten im Carlin Trend in Nevada, USA.
- Sedimentäre Ausatemablagerungen: Diese Ablagerungen entstehen durch die Einleitung metallreicher Flüssigkeiten aus Meeresbodenquellen in Sedimentbecken. Beispiele hierfür sind die Lagerstätten in der McArthur-River-Mine in Australien.
- In Brekzien beherbergte Ablagerungen: Diese Ablagerungen entstehen durch die Zerstörung und Veränderung von vorhandenem Gestein durch hydrothermale Flüssigkeiten. Beispiele hierfür sind die Einlagen am Türkis Ridge-Mine in Nevada, USA.
- Gangablagerungen: Diese Ablagerungen entstehen durch die Ablagerung von Mineralien in Brüchen und Fehler in Felsen. Beispiele hierfür sind die Goldvorkommen im Witwatersrand-Becken in Südafrika.
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