Porphyrvorkommen

Porphyr Ablagerungen sind eine Art Minerallagerstätte, die sich aus großflächigen hydrothermalen Systemen im Zusammenhang mit Intrusionen bildet Magmatische Gesteine. Sie zeichnen sich durch das Vorhandensein von Porphyrit aus Felsen die große Kristalle (Phänokristalle) enthalten, die von einer feinkörnigen Matrix (Grundmasse) umgeben sind. Die Mineralisierung in Porphyr-Lagerstätten ist typischerweise damit verbunden Hydrothermale Flüssigkeiten die durch das porphyrische Gestein zirkulieren und sich ablagern Mineralien sowie Kupfer, Gold, Molybdän und Silber in Form von Sulfiden und anderen Mineralien.

Allgemeine Eigenschaften von Porphyr-Lagerstätten:

• Großformat: Porphyrvorkommen sind groß und erstrecken sich oft über mehrere Quadratkilometer.
• Alter: Porphyrablagerungen bilden sich typischerweise in relativ kurzer Zeit, typischerweise 1 bis 5 Millionen Jahre nach der Bildung des zugehörigen intrusiven magmatischen Gesteins.
• Mineralisierung: Porphyrvorkommen sind typischerweise mit Kupfer, Gold, Molybdän und Silber mineralisiert. Die Mineralien kommen typischerweise als Sulfide und andere Mineralien in Form von Adern und Einsprengungen vor.
• Geologie: Porphyrvorkommen sind mit intrusiven magmatischen Gesteinen wie Graniten und Dioriten verbunden. Die Mineralisierung hängt typischerweise mit hydrothermalen Flüssigkeiten zusammen, die durch das porphyrische Gestein zirkulieren und Mineralien ablagern, während sie abkühlen und sich mit dem umgebenden Gestein ins Gleichgewicht bringen.

Modellierung von Porphyr-Lagerstätten:

• Geologische 3D-Modellierung: Mithilfe geologischer 3D-Modellierung wird eine digitale Darstellung der Geometrie und Mineralisierung einer Porphyrlagerstätte erstellt. Dieses Modell kann verwendet werden, um die Verteilung von Mineralien, die Ausrichtung der Mineralisierung sowie die Größe und Form der Lagerstätte zu bewerten.
• Ressourcenschätzung: Ressourcenschätzung wird verwendet, um die Größe und den Gehalt einer Porphyrlagerstätte auf der Grundlage von Bohrungen und anderen geologischen Daten abzuschätzen. Diese Informationen werden verwendet, um den wirtschaftlichen Wert der Lagerstätte abzuschätzen.
• Modellierung der Gehalts- und Tonnage: Die Modellierung von Gehalt und Tonnage wird verwendet, um die Beziehung zwischen Gehalt und Größe einer Porphyrlagerstätte abzuschätzen. Diese Informationen werden verwendet, um die Größe der Lagerstätte und das Potenzial für weitere Explorationen abzuschätzen.
• Hydrothermale Modellierung: Hydrothermale Modellierung wird verwendet, um die Bedingungen zu bewerten, unter denen sich die Mineralisierung in einer Porphyrlagerstätte gebildet hat, wie z. B. Temperatur, Druck und Flüssigkeitschemie. Diese Informationen werden verwendet, um die Prozesse zu verstehen, die zur Entstehung der Lagerstätte geführt haben, und um künftige Explorationen anzuleiten.

Insgesamt ist die Modellierung von Porphyrlagerstätten ein wichtiges Instrument zur Bewertung des Potenzials dieser Lagerstätten und zur Steuerung von Explorations- und Entwicklungsaktivitäten.

Die Grundlagen

Die Grundlagen der Porphyrvorkommen lassen sich wie folgt zusammenfassen:

1. Definition: Porphyr-Lagerstätten sind eine Art Minerallagerstätte, die aus großflächigen hydrothermalen Systemen in Verbindung mit intrusiven magmatischen Gesteinen entsteht.
2. Eigenschaften: Porphyr-Lagerstätten zeichnen sich durch das Vorhandensein porphyrischer Gesteine ​​aus, die große Kristalle (Phänokristalle) enthalten, die von einer feinkörnigen Matrix (Grundmasse) umgeben sind. Die Mineralisierung in Porphyr-Lagerstätten ist typischerweise mit hydrothermalen Flüssigkeiten verbunden, die durch das porphyrische Gestein zirkulieren.
3. Mineralien: Porphyrvorkommen sind typischerweise mit Kupfer, Gold, Molybdän und Silber mineralisiert. Die Mineralien kommen typischerweise als Sulfide und andere Mineralien in Form von Adern und Einsprengungen vor.
4. Geologie: Porphyrvorkommen sind mit intrusiven magmatischen Gesteinen wie Graniten und Dioriten verbunden. Die Mineralisierung hängt typischerweise mit hydrothermalen Flüssigkeiten zusammen, die durch das porphyrische Gestein zirkulieren.
5. modellierung: Mithilfe von Modellen wird das Potenzial von Porphyrvorkommen bewertet, einschließlich geologischer 3D-Modellierung, Ressourcenschätzung, Gehalts-Tonnage-Modellierung und hydrothermischer Modellierung. Diese Modelle helfen dabei, die Größe, Form und Mineralisierung der Lagerstätte zu verstehen und Explorations- und Erschließungsaktivitäten zu steuern.

Die Grundlagen: Feldfunktionen

Zu den Feldmerkmalen von Porphyrvorkommen gehören die folgenden:

1. Aufdringliche Felsen: Die Hauptwirtsgesteine ​​für Porphyrvorkommen sind intrusive magmatische Gesteine ​​wie Granite und Diorite. Diese Gesteine ​​entstehen durch die langsame Abkühlung von Magma in der Erdkruste und bilden den Rahmen für die Bildung von Porphyrablagerungen.
2. Hydrothermale Änderung Zonen: Porphyr-Ablagerungen sind mit hydrothermalen Alterationszonen verbunden, bei denen es sich um Bereiche handelt, in denen das Wirtsgestein durch die Zirkulation heißer, mineralreicher Flüssigkeiten verändert wurde. Die Alterationszonen sind typischerweise durch Veränderungen in der Gesteinsart, -farbe usw. gekennzeichnet Mineralogieund sind wichtige Indikatoren für das Vorhandensein einer Mineralisierung.
3. Venen und Verbreitungen: Die Mineralisierung in Porphyrlagerstätten liegt typischerweise in Form von Adern und Einsprengungen vor. Adern sind schmale, lineare Mineralisierungszonen, die aus hydrothermalen Flüssigkeiten ausgefällt wurden. Einsprengungen sind weiter verbreitet und bestehen aus Mineralien, die im gesamten Wirtsgestein verteilt sind.
4. Kupferskarns: Porphyrvorkommen sind oft mit Kupferskarnen verbunden, bei denen es sich um Mineralisierungszonen handelt, die sich an der Kontaktstelle zwischen einem intrusiven magmatischen Gestein und einem Karbonatgestein bilden, wie z Kalkstein. Kupferskarne sind eine wichtige Quelle für Kupfer, Gold und Molybdän.
5. Geophysikalische Anomalien: Porphyrvorkommen können anhand identifiziert werden geophysikalische Methoden, wie magnetisch, Schwerkraft und Untersuchungen des elektrischen Widerstands. Diese Methoden werden verwendet, um Veränderungen in den physikalischen Eigenschaften der Gesteine ​​zu erkennen, die auf das Vorhandensein einer Mineralisierung hinweisen.

Diese Feldmerkmale sind wichtige Indikatoren für das Vorhandensein von Porphyrvorkommen und können zur Steuerung von Explorations- und Erschließungsaktivitäten herangezogen werden. Das Verständnis der Feldmerkmale von Porphyr-Lagerstätten ist ein wesentlicher Aspekt bei der Modellierung und Bewertung des Potenzials dieser Lagerstätten.

Größte Einlagen:

Die größte Porphyrlagerstätte der Welt ist die Escondida-Mine in Chile. Diese Mine ist der größte Kupferproduzent der Welt und produziert auch erhebliche Mengen an Gold und Silber. Weitere große Porphyrvorkommen sind die Grasberg-Mine in Indonesien, die Cadia-Mine in Australien und die Piedra Buena-Mine in Argentinien.

Zusätzlich zu diesen großen Minen gibt es viele weitere Porphyrvorkommen auf der ganzen Welt, darunter Vorkommen in Amerika, Europa, Asien und Afrika. Diese Lagerstätten sind eine wichtige Quelle für Kupfer, Molybdän, Gold und andere Mineralien und von entscheidender Bedeutung für die Weltwirtschaft.

Es ist erwähnenswert, dass sich einige der größten Porphyrvorkommen zwar in politisch und wirtschaftlich stabilen Regionen befinden, andere jedoch in Gebieten, die aus geopolitischer und logistischer Sicht eine größere Herausforderung darstellen. Dies unterstreicht, wie wichtig es ist, die regionalen und lokalen Faktoren zu verstehen, die sich auf die Exploration, Entwicklung und Produktion dieser Lagerstätten auswirken können.

Hier ist eine Liste einiger der größten Porphyrvorkommen der Welt:

1. Escondida-Mine, Chile
2. Grasberg-Mine, Indonesien
3. Cadia-Mine, Australien
4. Mine Piedra Buena, Argentinien
5. Bingham Canyon-Mine, Vereinigte Staaten
6. Morenci-Mine, Vereinigte Staaten
7. Cerro Verde-Mine, Peru
8. Mine El Teniente, Chile
9. Ok, Tedi-Mine, Papua-Neuguinea
10. Freeport-McMoRan Sierrita-Mine, Vereinigte Staaten.

Diese Liste erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit und möglicherweise gibt es weitere große Porphyrvorkommen, die nicht aufgeführt sind. Es ist wichtig zu beachten, dass sich die Größe einer Lagerstätte im Laufe der Zeit ändern kann, wenn Bergbau- und Explorationsaktivitäten fortgesetzt werden.

Tektonische Umgebung

Die tektonische Gegebenheit ist ein wichtiger Faktor bei der Entstehung porphyrischer Ablagerungen. Porphyr-Ablagerungen bilden sich in Gebieten, in denen erhebliche tektonische Aktivitäten stattgefunden haben und in denen magmatische Einbrüche stattgefunden haben. Diese Aktivität kann zu großräumigen Verformungen und Metamorphosen im umgebenden Gestein führen, was zur Bildung von führt Mineralvorkommen.

Durch tektonische Aktivität können auch großräumige Strukturen entstehen, z Fehler, die als Kanäle für die Migration mineralreicher Flüssigkeiten dienen können. Diese Flüssigkeiten können dann mit dem umgebenden Gestein interagieren und zur Ausfällung von Mineralien wie Kupfer, Molybdän und Gold führen.

Im Allgemeinen sind Porphyrvorkommen mit konvergenten Plattengrenzen verbunden, bei denen sich zwei tektonische Platten aufeinander zubewegen. Diese Art der tektonischen Umgebung zeichnet sich durch erhebliche Bedeutung aus Berg Gebäude, großflächige Verwerfungen und vulkanische Aktivität. Das Andengebirge in Südamerika ist ein Beispiel für eine Region mit einer konvergenten Plattengrenze und einer großen Anzahl von Porphyrvorkommen.

Es ist auch erwähnenswert, dass einige Porphyrablagerungen in tektonischen Ausdehnungsumgebungen gebildet werden, in denen sich tektonische Platten auseinanderbewegen. In diesen Umgebungen steigt Magma an die Oberfläche und kühlt ab, um große, porphyrische Intrusionen zu bilden, die reich an Kupfer, Molybdän und anderen Mineralien sind.

Porphyr Modell

Porphyr-Cu-Systeme Granitkuppel in 3–10 km Tiefe Hydrothermale Alteration und Erze in 1 bis >6 km Tiefe Zentraler hoher Sulfid- und Metallgehalt Zunehmender niedriger pH-Wert, hohe fS2-Alteration nach oben im System Übergang von tiefem Ppy Cu zu flacher epithermaler Umgebung Rolle von nichtmagmatische Flüssigkeiten, die traditionell auf die Verdünnung von Grundwasser beschränkt sind (meteorisch)

Hypogene Mineralisierung

Hypogene Mineralisierung bezieht sich auf die Bildung von Mineralien in unterirdischen Umgebungen. Dieser Begriff wird im Zusammenhang mit Mineralvorkommen, einschließlich Porphyrvorkommen, verwendet und beschreibt den Prozess, durch den Mineralien aus mineralreichen Flüssigkeiten ausgefällt werden, die aus tieferen Schichten der Erdkruste stammen.

Hypogene Mineralisierung ist typischerweise mit magmatischen Systemen verbunden, die durch das Eindringen von Magma in das umgebende Gestein gekennzeichnet sind. Wenn das Magma abkühlt und sich verfestigt, werden mineralreiche Flüssigkeiten freigesetzt, die durch das umgebende Gestein wandern können, was zur Ausfällung von Mineralien wie Kupfer, Molybdän und Gold führt.

Dieser Prozess kann sich über lange Zeiträume erstrecken, wobei mineralreiche Flüssigkeiten über Millionen von Jahren durch den Untergrund zirkulieren, bevor sie ausgestoßen werden und Mineralien ausfallen. Die daraus resultierenden Mineralvorkommen können ausgedehnt sein, wobei die Mineralisierung über große Gebiete und in großen Tiefen erfolgt.

Die hypogene Mineralisierung ist ein wichtiger Prozess bei der Bildung von Porphyr-Lagerstätten und verantwortlich für die großen Mengen an Kupfer, Molybdän und anderen Mineralien, die in diesen Lagerstätten vorhanden sind. Das Verständnis der bei der hypogenen Mineralisierung ablaufenden Prozesse ist für die Mineralexploration und die Entwicklung neuer Minen wichtig.

Genese

Die Genese von Porphyrlagerstätten bezieht sich auf die Entstehung und Entstehung dieser Lagerstätten. Porphyrvorkommen entstehen durch eine Kombination geologischer Prozesse, die über lange Zeiträume ablaufen. Zu diesen Prozessen gehören Magmatismus, hydrothermale Aktivität und die Wechselwirkung mineralreicher Flüssigkeiten mit dem umgebenden Gestein.

Die Bildung porphyrischer Ablagerungen beginnt typischerweise mit dem Eindringen von Magma in die Erdkruste. Beim Abkühlen und Erstarren des Magmas werden mineralreiche Flüssigkeiten freigesetzt, die durch das umgebende Gestein wandern können. Diese Flüssigkeiten können dann mit dem umgebenden Gestein interagieren und zur Ausfällung von Mineralien wie Kupfer, Molybdän und Gold führen.

Im Laufe der Zeit können die mineralreichen Flüssigkeiten weiterhin durch den Untergrund zirkulieren, was zur Bildung großer, mineralisierter Systeme führt. Die daraus resultierenden Lagerstätten können ausgedehnt sein, wobei die Mineralisierung über große Gebiete und in großen Tiefen erfolgt.

Die spezifischen Prozesse bei der Entstehung von Porphyrablagerungen können je nach tektonischer Lage, der Art des beteiligten Magmas und dem Alter der Ablagerung variieren. Im Allgemeinen entstehen Porphyrvorkommen jedoch durch eine Kombination magmatischer, hydrothermaler und metamorpher Prozesse, die über Millionen von Jahren ablaufen.

Das Verständnis der Entstehung von Porphyrvorkommen ist wichtig für die Mineralexploration und die Entwicklung neuer Minen. Es kann dabei helfen, Gebiete zu identifizieren, in denen diese Lagerstätten wahrscheinlich vorkommen, und die bei der Bildung dieser Lagerstätten ablaufenden Prozesse zu verstehen, die sich auf die Wirtschaftlichkeit des Bergbaus auswirken können.

Flüchtige Exsolution

Unter flüchtiger Freisetzung versteht man den Prozess, bei dem Gase wie Wasserdampf und Kohlendioxid aus einem Magmakörper abgetrennt oder „ausgelöst“ werden. Dieser Prozess kann auftreten, wenn das Magma abkühlt oder wenn sich der Druck aufgrund von Magmabewegungen oder Veränderungen in der Erdkruste ändert.

Bei der Freisetzung flüchtiger Stoffe werden die Gase aus dem Magma freigesetzt und bilden separate Taschen oder Blasen im Magma. Diese Gastaschen können dann mit dem umgebenden Gestein interagieren und zur Bildung von Mineralablagerungen, einschließlich Porphyrablagerungen, führen.

Die Freisetzung flüchtiger Gase ist ein wichtiger Prozess bei der Entstehung von Porphyrvorkommen, da die freigesetzten Gase eine Schlüsselrolle bei der Bildung von Mineralisierungen spielen können. Beispielsweise können die Gase Metallionen und andere Mineralien transportieren, die sich im umgebenden Gestein ablagern können. Darüber hinaus können die Gase die Chemie des umgebenden Gesteins verändern und zur Bildung von Mineralablagerungen führen.

Das Verständnis der Rolle der flüchtigen Freisetzung bei der Entstehung von Porphyrvorkommen ist für die Mineralexploration und den Bergbau wichtig. Es kann dabei helfen, Gebiete zu identifizieren, in denen diese Lagerstätten wahrscheinlich vorkommen, und die bei der Bildung dieser Lagerstätten ablaufenden Prozesse zu verstehen, die sich auf die Wirtschaftlichkeit des Bergbaus auswirken können.

Fruchtbare Magmaproduktion

Unter fruchtbarer Magmaproduktion versteht man die Bildung von Magma, das das Potenzial zur Bildung von Mineralablagerungen hat. Der Begriff „fruchtbar“ wird verwendet, weil diese Magmen reich an Elementen sind, die Mineralien wie Kupfer, Gold und Molybdän bilden können.

Die Produktion von fruchtbarem Magma kann in verschiedenen tektonischen Umgebungen erfolgen und steht vermutlich im Zusammenhang mit der Subduktion tektonischer Platten und der Entstehung von Magma im Erdmantel. Wenn tektonische Platten zusammenlaufen und eine Platte unter eine andere gedrückt wird, ist die subduzierende Platte hohen Drücken und Temperaturen ausgesetzt, die zum Schmelzen und zur Entstehung von Magma führen können.

Das auf diese Weise erzeugte Magma ist typischerweise reich an Elementen, die aus der subduzierenden Platte stammen und für die Bildung von Mineralablagerungen wichtig sein können. Beispielsweise sind Porphyr-Kupfer-Lagerstätten häufig mit fruchtbaren Magmen verbunden, die reich an Kupfer und anderen Metallen sind.

Die Produktion von fruchtbarem Magma ist ein wichtiger Aspekt der Entstehung von Porphyrvorkommen und des Verständnisses der Bedingungen dafür führen Die Produktion dieser Magmen ist wichtig für die Mineralexploration und den Bergbau. Es kann dabei helfen, Gebiete zu identifizieren, in denen diese Lagerstätten wahrscheinlich vorkommen, und die bei der Bildung dieser Lagerstätten ablaufenden Prozesse zu verstehen, die sich auf die Wirtschaftlichkeit des Bergbaus auswirken können.

Erzbildung

Erzbildung ist der Prozess, durch den Mineralien mit wirtschaftlichem Wert, bekannt als Erzmineralienwerden in der Erdkruste gebildet und konzentriert. Dieser Prozess beinhaltet typischerweise die Konzentration von Erzmineralien durch geologische Prozesse wie z Verwitterung, Erosion und Transport, gefolgt von der Ablagerung dieser Mineralien in konzentrierten Bereichen wie Adern, Erzgängen oder anderen geologischen Strukturen.

Die spezifischen Prozesse, die zur Bildung von führen Erzvorkommen sind komplex und können je nach Art der Lagerstätte und der geologischen Umgebung, in der sie auftritt, variieren. Zu den Faktoren, die die Erzbildung beeinflussen können, gehören:

• Tektonische Aktivität: Tektonische Aktivität, wie z. B. Plattenkonvergenz und Berg Gebäude, können günstige Bedingungen für die Erzbildung schaffen. Beispielsweise kann die beim Gebirgsaufbau auftretende Kompression und Erwärmung dazu führen, dass Mineralien rekristallisieren und Erzlagerstätten bilden.
• Vulkanismus: Auch vulkanische Aktivität kann bei der Erzbildung eine Rolle spielen. Beispielsweise können durch Vulkanausbrüche Mineralien aus dem Erdmantel freigesetzt und an der Oberfläche abgelagert werden, wo sie sich dann konzentrieren und Erzlagerstätten bilden können.
• Hydrothermale Aktivität: Hydrothermale Aktivität, wie z. B. heiße Quellen und Geysire, kann auch für die Erzbildung wichtig sein. Diese Systeme können Mineralien aus dem Erdinneren transportieren und an konzentrierten Orten ablagern, wo sie Erzlagerstätten bilden können.
• Verwitterung und Erosion: Auch Verwitterung und Erosion können bei der Erzbildung eine Rolle spielen. Beispielsweise kann die Verwitterung und der Transport von Mineralien von der Erdoberfläche in tiefere Lagen zur Konzentration von Mineralien und zur Bildung von Erzlagerstätten führen.

Das Verständnis der Prozesse, die zur Erzbildung führen, ist für die Mineralexploration und den Bergbau wichtig, da es dabei helfen kann, Gebiete zu identifizieren, in denen wahrscheinlich Erzvorkommen auftreten, und die Bedingungen zu verstehen, die für die Erzbildung günstig sind. Diese Informationen können zur Steuerung von Explorationsbemühungen und zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit von Bergbaubetrieben genutzt werden.

Hydrothermale Alteration

Hydrothermale Alteration ist ein Prozess, bei dem Gesteine ​​und Mineralien durch heiße, mineralreiche Flüssigkeiten, die durch die Erdkruste zirkulieren, verändert oder verändert werden. Die heißen Flüssigkeiten können Mineralien auflösen und an neue Orte transportieren, wo sie ausfallen und neue Mineralien bilden können. Das resultierende veränderte Gestein kann Mineralien enthalten, die sich von denen des ursprünglichen Gesteins unterscheiden, und möglicherweise andere physikalische und chemische Eigenschaften aufweisen.

Hydrothermale Alteration ist ein häufiger Prozess, der in vielen verschiedenen geologischen Umgebungen auftritt, darunter Vulkansysteme, heiße Quellen, Geysire und Mineralvorkommen. Es kann eine Schlüsselrolle bei der Bildung vieler verschiedener Arten von Erzlagerstätten spielen, darunter Porphyr-Kupfer-Lagerstätten, epithermale Goldlagerstätten usw Eisen Oxid-Kupfer-Gold (IOCG)-Lagerstätten.

Zusammenfassend ist die hydrothermale Alteration ein Prozess, bei dem Gesteine ​​und Mineralien durch heiße, mineralreiche Flüssigkeiten verändert werden. Es kann eine bedeutende Rolle bei der Bildung vieler verschiedener Arten von Erzlagerstätten spielen, darunter auch Porphyr-Kupfer-Lagerstätten. Für die Mineralexploration und den Bergbau ist es wichtig, das Ausmaß und die Art der hydrothermischen Alteration zu verstehen, da es wertvolle Informationen über den Standort und die Art der in einem Gebiet vorhandenen Mineralien liefert.

Bibliographie

1. „Erzgeologie und Industriemineralien“ von Anthony M. Evans
2. „Einführung in die Mineralexploration“ von Charles J. Moon, Michael KG Whateley und Anthony M. Evans
3. „Wirtschaftsgeologie: Prinzipien und Praxis“ von Graeme J. Tucker
4. „Mineral Deposits“ von R. Peter King und Colin J. Sinclair
5. „Mineral Deposits of the World“, herausgegeben von Richard J. Hershey und Donald A. Singer.