Erzhaltige hydrothermale Flüssigkeiten sind Flüssigkeiten, die angereichert sind Mineralien und Metalle und spielen eine wichtige Rolle bei der Bildung vieler Arten von Mineralvorkommen. Diese Flüssigkeiten sind typischerweise heiß und mineralreich und stehen häufig im Zusammenhang mit magmatischer Aktivität wie Vulkanismus oder Intrusionen. Die Flüssigkeiten können aus verschiedenen Quellen stammen, darunter magmatische Flüssigkeiten, metamorphe Flüssigkeiten oder meteorische Flüssigkeiten.
Wenn diese Flüssigkeiten durchströmen Felsen, sie können Veränderungen im Gestein verursachen, wie zum Beispiel die Einführung neuer Mineralien, Veränderung der vorhandenen Mineralien und die Schaffung neuer Strukturen wie Adern oder Brekzien. Während sich die Flüssigkeiten durch das Gestein bewegen, können sie unterwegs Mineralien und Metalle ablagern, was zur Bildung von führt Erzvorkommen.
Der genaue Mechanismus, durch den diese Flüssigkeiten Mineralien transportieren und ablagern, ist komplex und nicht vollständig verstanden. Es wird jedoch angenommen, dass die Flüssigkeiten Mineralien aus den umliegenden Gesteinen lösen und sie dann durch Brüche und Porenräume im Gestein transportieren können. Wenn die Flüssigkeiten abkühlen, können die Mineralien aus der Flüssigkeit ausfallen und sich bilden Ablagerungen.
Die Zusammensetzung der hydrothermalen Flüssigkeiten kann je nach Quelle stark variieren und eine Vielzahl von Elementen enthalten, darunter Gold, Silber, Kupfer, führen, Zink und Uran, unter anderen. Das Vorhandensein dieser Metalle kann die Lagerstätten wirtschaftlich wertvoll und zu wichtigen Mineralien- und Metallquellen für den menschlichen Gebrauch machen.
Inhalte
Was ist Flüssigkeit?
In der Geologie ist eine Flüssigkeit ein Stoff, der fließen und die Form seines Behälters annehmen kann. Flüssigkeiten sind Stoffe, die keine feste Form haben und entweder flüssig oder gasförmig sein können. Sie sind ein wesentlicher Bestandteil vieler geologischer Prozesse, etwa der Zirkulation des Erdmantels, der Bildung von Mineralablagerungen und der Bewegung des Grundwassers im Untergrund. Flüssigkeiten spielen eine wichtige Rolle beim Transport von Wärme, Masse und Energie und sind an einer Vielzahl von Aufgaben beteiligt geologische Phänomene, einschließlich hydrothermaler Systeme, Vulkanismus und tektonischer Verformung.
Hydrothermale Flüssigkeit
Hydrothermale Flüssigkeiten sind Flüssigkeiten, die bei hohen Temperaturen und Drücken tief in der Erdkruste existieren. Dabei handelt es sich in der Regel um wässrige Lösungen, die verschiedene gelöste Stoffe, darunter Mineralien und Gase, enthalten und reich an Metallen und anderen Elementen sein können. Hydrothermale Flüssigkeiten können durch eine Vielzahl geologischer Prozesse erzeugt werden, darunter magmatische Aktivität, die Erwärmung des Grundwassers durch heißes Gestein und die Zirkulation von Meerwasser durch die ozeanische Kruste. Wenn diese Flüssigkeiten mit kühlerem Gestein in Kontakt kommen oder an die Oberfläche gelangen, können sie zur Bildung verschiedener Arten von Mineralablagerungen führen, darunter unter anderem Gold-, Silber-, Kupfer- und Blei-Zink-Ablagerungen. Die Untersuchung hydrothermaler Flüssigkeiten und ihrer Rolle bei der Bildung von Mineralvorkommen ist ein wichtiger Teil der Wirtschaftsgeologie.
Veränderung und Auslaugung
Alteration und Auswaschung sind wichtige geologische Prozesse, die zur Bildung von Mineralvorkommen führen können.
Unter Alteration versteht man die Veränderungen, die in Gesteinen aufgrund der Wirkung hydrothermaler Flüssigkeiten auftreten. Hydrothermale Flüssigkeiten, bei denen es sich um überhitzte, mineralreiche Wasserlösungen handelt, können die chemische und mineralogische Zusammensetzung von Gesteinen verändern. Die Veränderung kann durch eine Vielzahl von Prozessen erfolgen, wie z. B. Hydratation, Oxidation, Sulfidierung und Verkieselung.
Beim Auslaugen hingegen handelt es sich um den Prozess, bei dem Mineralien und andere Materialien durch die Einwirkung von Wasser aus Gesteinen und Böden gelöst werden. Dies kann auftreten, wenn Grundwasser oder andere Flüssigkeiten durch Gesteine und Böden sickern, Mineralien auflösen und abtransportieren. Die Auslaugung kann ein wichtiger Prozess bei der Bildung bestimmter Arten von Mineralvorkommen sein, beispielsweise von Oxid-Kupfer-Lagerstätten und Gold-Lagerstätten.
Alteration und Auslaugung können gemeinsam auftreten und wichtige Prozesse bei der Bildung vieler Arten von Mineralablagerungen sein, insbesondere solcher, die durch hydrothermale Flüssigkeiten gebildet werden. Beispielsweise kann eine Alteration durch die Ausfällung von Metallen im veränderten Gestein zur Bildung wirtschaftlicher Mineralien führen, während durch Auslaugen Metalle und andere Mineralien in bestimmten Gebieten konzentriert werden können, was zur Bildung von Erzlagerstätten führt.
Niederschlag
Unter Niederschlag versteht man in der Geologie die Bildung und Ablagerung von Mineralien aus einer Lösung. Niederschlag ist ein wichtiger Prozess bei der Bildung von Mineralablagerungen. Wenn Flüssigkeiten, die gelöste Mineralien enthalten, gezwungen werden, ihre Bedingungen wie Temperatur, Druck oder chemische Zusammensetzung zu ändern, können sie übersättigt werden und die Mineralien nicht mehr in Lösung halten. Die überschüssigen Mineralien fallen dann aus der Flüssigkeit aus und bilden neue Mineralkörner oder -kristalle.
Der Niederschlagsprozess kann in einer Vielzahl von Umgebungen stattfinden, einschließlich Adern, disseminierten Ablagerungen und Brekzien. Niederschlag kann auch als Folge einer hydrothermischen Veränderung auftreten, bei der Mineralien durch Flüssigkeiten verändert werden, die durch Gesteine zirkulieren. Der Veränderungsprozess kann dazu führen, dass sich Mineralien auflösen, instabil werden und sich in neue Konfigurationen umwandeln.
Neben Mineralvorkommen können Niederschläge auch in natürlichen Umgebungen wie heißen Quellen, Geysireund mineralisierte Höhlen.
Arten von Wasser
Abhängig von der geologischen Lage gibt es verschiedene Arten von Wasser, die mit Mineralvorkommen in Verbindung gebracht werden können. Zu den häufigsten Wasserarten, die bei der Mineralexploration und dem Bergbau vorkommen, gehören:
- Meteorisches Wasser: Dabei handelt es sich um Wasser, das aus Niederschlägen entsteht, in den Boden eindringt und schließlich den Grundwasserspiegel erreicht.
- Grundwasser: Dies ist Wasser, das unterhalb des Grundwasserspiegels vorkommt und in dem es vorkommen kann Grundwasserleiter oder andere unterirdische Reservoire.
- Oberflächenwasser: Dies ist Wasser, das auf der Erdoberfläche vorkommt, beispielsweise in Flüssen, Seen und Ozeanen.
- Hydrothermales Wasser: Hierbei handelt es sich um heißes Wasser, das aus der Tiefe der Erdkruste stammt und oft mit magmatischen und hydrothermalen Mineralablagerungen in Verbindung gebracht wird.
- Wasser verbinden: Das ist Wasser, das darin eingeschlossen ist Sedimentgestein während ihrer Entstehung und können beim Bergbau angetroffen werden.
- seewasser: Dies ist das Wasser, das in Ozeanen und Meeren vorkommt und für einige Arten von Mineralablagerungen relevant sein kann, die sich in Meeresumgebungen bilden, beispielsweise Evaporitablagerungen.
Die Art des mit einer Minerallagerstätte verbundenen Wassers kann wichtige Auswirkungen auf deren Exploration und Abbau sowie auf Umweltaspekte haben.
Kochvorgang
Der Siedeprozess ist ein Mechanismus, der zur Bildung von Mineralablagerungen in hydrothermalen Systemen führen kann. Wenn die Temperatur und der Druck der hydrothermischen Flüssigkeit auf einen bestimmten Wert sinken, kann es zum Sieden der Flüssigkeit kommen, was zur Bildung von Dampfblasen führt. Wenn der Dampf durch die verbleibende hydrothermale Flüssigkeit aufsteigt, kann er gelöste Mineralbestandteile mit sich führen, die dann aus der Lösung ausfallen können, wenn die Flüssigkeit abkühlt und der Druck weiter abnimmt. Dies kann zur Bildung von Mineraladern sowie verschiedenen Arten von Mineralvorkommen führen, darunter Gold- und Silbervorkommen sowie einige Grundmetallvorkommen.
Neben der Ausfällung von Mineralien aus hydrothermischen Flüssigkeiten durch Sieden können auch andere Prozesse zur Bildung von Mineralablagerungen beitragen, darunter Abkühlung, Vermischung und Reaktionen mit Gesteinen und anderen Materialien. Die spezifischen Prozesse und Bedingungen, die zur Bildung verschiedener Arten von Mineralvorkommen führen, können je nach einer Reihe von Faktoren, einschließlich der Art des Minerals, den Wirtsgesteinen und den spezifischen geochemischen und geologischen Bedingungen im System, stark variieren.
