Vulkanogene Massivsulfid-Lagerstätten (VMS).

Vulkanogenes Massivsulfid (VMS) Ablagerungen sind eine Art Minerallagerstätte, die sich durch vulkanische und hydrothermale Aktivität auf oder unter dem Meeresboden bildet. Sie bestehen typischerweise aus Metallsulfid Mineralien sowie Kupfer, Zink, führen, Gold und Silberund kann auch erhebliche Mengen davon enthalten Eisen, Schwefelund andere Elemente. VMS-Lagerstätten sind typischerweise klein bis mittelgroß und kommen in Clustern oder Gürteln vor, oft in Verbindung mit unterseeischem Vulkangestein Felsen und hydrothermale Quellen.

VMS-Lagerstätten sind wichtige Quellen für unedle Metalle und Edelmetalle und werden seit Tausenden von Jahren abgebaut. Sie kommen sowohl in modernen als auch in antiken Meeresböden vor und werden typischerweise mit mittelozeanischen Rücken, Inselbögen und Hinterbogenbecken in Verbindung gebracht. Einige der bedeutendsten VMS-Vorkommen befinden sich in Kanada, Australien, Skandinavien und der Iberischen Halbinsel.

Geologische Umgebung

Vulkanogene Massivsulfidablagerungen (VMS) entstehen im Zusammenhang mit unterseeischer vulkanischer Aktivität und befinden sich typischerweise an den Rändern tektonischer Platten in Gebieten mit vulkanischer und/oder seismischer Aktivität. Die Ablagerungen werden üblicherweise mit alten Inselbögen oder Back-Arc-Becken in Verbindung gebracht, in denen der Meeresboden durch subduktionsbedingten Vulkanismus verändert wurde.

VMS-Lagerstätten werden im Allgemeinen von Vulkangestein und Vulkangestein beherbergt Sedimentgestein, einschließlich basaltischer bis andesitischer Vulkangesteine, rhyolithischer Vulkangesteine ​​und mariner Sedimentgesteine. Sie kommen häufig in Grünsteingürteln vor, bei denen es sich um geologische Terrane handelt, die eine Vielzahl von Vulkan- und Sedimentgesteinen enthalten und mit alten Vulkanbögen in Verbindung stehen.

Die geologische Lage von VMS-Lagerstätten ist durch das Vorhandensein hydrothermaler Quellen oder „schwarzer Raucher“ am Meeresboden gekennzeichnet, die heiße, metallreiche Flüssigkeiten in den Ozean abgeben. Diese Flüssigkeiten reagieren mit Meerwasser und den umliegenden Gesteinen und lagern Mineralien in und um die Quellen ab. Die Ablagerungen können in Clustern oder „Feldern“ entlang unterseeischer Vulkanketten auftreten und mit anderen Arten von Ablagerungen in Zusammenhang stehen Mineralvorkommen, wie Massivsulfide (SMS) am Meeresboden und ausgeatmete Ablagerungen unter Wasser.

Historische Bedeutung

VMS-Lagerstätten waren im Laufe der Geschichte eine wichtige Quelle für Basis- und Edelmetalle. Sie werden seit der Antike vor allem für Kupfer und Silber abgebaut und waren in der Bronzezeit eine wichtige Kupferquelle. Die Rio Tinto-Mine in Spanien beispielsweise ist seit über 5,000 Jahren in Betrieb, wobei der Bergbaubetrieb bis ins 3. Jahrhundert v. Chr. zurückreicht.

In der Neuzeit waren VMS-Lagerstätten ein Hauptziel der Mineralexploration im 20. Jahrhundert, insbesondere in den 1960er und 1970er Jahren. Viele der weltweit größten VMS-Lagerstätten wurden in dieser Zeit entdeckt und sind auch heute noch wichtige Quellen für Basis- und Edelmetalle.

Arten von VMS-Einlagen

Es gibt verschiedene Arten von VMS-Lagerstätten (vulkanogene Massivsulfide), die anhand ihrer geologischen Lage klassifiziert werden Mineralogie. Hier sind einige der häufigsten Typen:

1. Bimodale VMS-Lagerstätten: Diese Lagerstätten entstehen in vulkanischen Umgebungen, die durch das Vorhandensein sowohl mafischer als auch felsischer Gesteine ​​gekennzeichnet sind. Die mafischen Gesteine ​​sind normalerweise basaltisch und die felsischen Gesteine ​​sind normalerweise rhyolitisch oder dazitisch.
2. Felsische VMS-Ablagerungen: Diese Ablagerungen entstehen in vulkanischen Umgebungen, die von felsischen Gesteinen dominiert werden, wie z Rhyolith und Dazit.
3. Mafische VMS-Ablagerungen: Diese Ablagerungen entstehen in vulkanischen Umgebungen, die von mafischen Gesteinen dominiert werden, wie z Basalt.
4. Sedimentäres Ausatemmittel (SEDEX) VMS-Ablagerungen: Diese Ablagerungen entstehen in Sedimentbecken und stehen im Zusammenhang mit der Einleitung von Hydrothermale Flüssigkeiten durch Sedimentgesteine.
5. VMS-Lagerstätten vom Typ Zypern: Diese Lagerstätten sind nach den massiven Sulfidablagerungen auf Zypern benannt, die in unterseeischen vulkanischen Umgebungen entstehen und mit Ophiolithen (Segmenten der ozeanischen Kruste) verbunden sind.
6. VMS-Lagerstätten vom Typ Kuroko: Diese Lagerstätten sind nach den massiven Sulfidvorkommen in der japanischen Kuroko-Mine benannt, die in unterseeischen vulkanischen Umgebungen entstehen und sich durch ihren hohen Gehalt an Zink, Blei und Kupfer auszeichnen.
7. VMS-Lagerstätten vom Typ Algoma: Diese Lagerstätten sind nach den massiven Sulfidvorkommen im kanadischen Algoma-Distrikt benannt, die in unterseeischen vulkanischen Umgebungen entstehen und sich durch ihren hohen Kupfergehalt auszeichnen.

Jede Art von VMS-Lagerstätte weist ihre eigenen einzigartigen Merkmale hinsichtlich der geologischen Lage, Mineralogie und wirtschaftlichen Bedeutung auf.

Entstehungsprozesse und Mineralogie

Vulkanogene Massivsulfidablagerungen (VMS) entstehen aus hydrothermalen Flüssigkeiten, die aus vulkanischer Aktivität stammen. Die Flüssigkeiten sind reich an Schwefel und Metallen und werden oft aus Vulkanschloten am Meeresboden ausgestoßen. Wenn die heißen Flüssigkeiten auf kaltes Meerwasser treffen, kühlen sie schnell ab, wodurch Metalle und Schwefel ausfallen und Mineralablagerungen bilden.

Die Mineralogie von VMS-Lagerstätten ist komplex und umfasst viele verschiedene Mineralien. Die Ablagerungen bestehen typischerweise aus Schichten von Metallsulfiden, wie z Chalkopyrit, Sphalerit und Bleiglanz, vermischt mit Gangmineralien wie z Pyrit, Quarz und Feldspat. Die Lagerstätten können auch erhebliche Mengen an Gold und Silber sowie geringe Mengen anderer Metalle wie z Kobalt, Super und Zinn. Die Mineralogie von VMS-Lagerstätten kann je nach der spezifischen geologischen Umgebung, in der sie entstehen, variieren.

Wirtschaftliche Bedeutung und Verwendung

VMS-Lagerstätten sind wichtige Quellen für unedle Metalle wie Kupfer, Blei und Zink sowie für Edelmetalle wie Gold und Silber. Sie sind auch eine Quelle anderer kritischer Metalle wie Kobalt und Tellur, die in verschiedenen Industrien verwendet werden, darunter Elektronik, erneuerbare Energien und Luft- und Raumfahrt.

VMS-Lagerstätten können für Bergbauunternehmen aufgrund ihres hohen Metallgehalts und der relativ geringen Förderkosten im Vergleich zu anderen Lagerstättenarten äußerst profitabel sein. Die wirtschaftliche Rentabilität einer VMS-Lagerstätte hängt jedoch von einer Vielzahl von Faktoren ab, darunter dem Gehalt und der Tonnage der Lagerstätte, der Zugänglichkeit und Infrastruktur des Standorts sowie den vorherrschenden Marktbedingungen für die geförderten Metalle.

Neben ihrer wirtschaftlichen Bedeutung sind VMS-Lagerstätten auch für die wissenschaftliche Forschung wertvoll, da sie wichtige Hinweise auf die geologischen Prozesse ihrer Entstehung und die Entwicklung der Erdkruste liefern.

Umweltprobleme

Der Abbau von VMS-Lagerstätten kann wie jede Bergbautätigkeit Auswirkungen auf die Umwelt haben. VMS-Lagerstätten befinden sich häufig in Gebieten von natürlicher Schönheit und ökologischer Sensibilität, was die Umweltauswirkungen des Bergbaus verschärfen kann.

Beim Abbauprozess können große Mengen Erde und Gestein abgetragen werden, was zu Bodenerosion, veränderten Entwässerungsmustern und Veränderungen der Wasserqualität führen kann. Darüber hinaus können die Abfallprodukte des Bergbaus giftige Chemikalien enthalten, die Böden und Gewässer verunreinigen können.

Um diese Auswirkungen auf die Umwelt abzumildern, müssen Bergbauunternehmen Umweltvorschriften und bewährte Verfahren einhalten, z. B. die Menge des erzeugten Abfalls minimieren und den erzeugten Abfall ordnungsgemäß behandeln. Darüber hinaus arbeiten einige Bergbauunternehmen daran, das Land zu sanieren, nachdem die Bergbauaktivitäten eingestellt wurden, beispielsweise durch Neuanpflanzung von Vegetation oder die Wiederherstellung von Lebensräumen für Wildtiere.

Beispiele für bemerkenswerte VMS-Einlagen

Zu den bemerkenswerten VMS-Lagerstätten auf der ganzen Welt gehören:

1. Kidd Creek Mine, Kanada: Dies ist eine der weltweit größten und hochgradigsten VMS-Lagerstätten im Bezirk Timmins in Ontario. Die Lagerstätte wurde 1963 entdeckt und ist seit 1966 in Produktion.
2. Myra Falls Mine, Kanada: Diese VMS-Lagerstätte auf Vancouver Island in British Columbia ist eine bedeutende Quelle für Zink, Kupfer, Gold und Silber.
3. Laisvall-Mine, Schweden: Diese VMS-Lagerstätte liegt im nördlichen Teil Schwedens und ist seit den frühen 1950er Jahren in Produktion. Es ist eine bedeutende Quelle für Zink, Blei und Kupfer.
4. Skorpion-Zinkmine, Namibia: Dies ist eine der größten bekannten VMS-Lagerstätten der Welt und liegt im Süden Namibias. Es ist eine Hauptquelle für Zink und produziert auch etwas Blei und Silber.
5. Hellyer Mine, Australien: Diese VMS-Lagerstätte befindet sich in Tasmanien und ist seit den 1980er Jahren in Produktion. Es ist eine bedeutende Quelle für Zink, Blei und Silber.
6. Neves-Corvo-Mine, Portugal: Diese VMS-Lagerstätte liegt im Süden Portugals und ist eine wichtige Quelle für Kupfer, Zink und Blei.
7. Boliden-Mine, Schweden: Diese VMS-Lagerstätte liegt in Nordschweden und ist seit den frühen 1920er Jahren in Produktion. Es ist eine bedeutende Quelle für Kupfer, Zink, Blei, Gold und Silber.
8. Kuroko-Mine, Japan: Diese VMS-Lagerstätte liegt im Norden Japans und war bis zu ihrer Schließung im Jahr 1981 eine der wichtigsten Minen des Landes. Sie war eine bedeutende Quelle für Kupfer, Blei, Zink und Silber.
9. Golden Grove Mine, Australien: Diese VMS-Lagerstätte befindet sich in Westaustralien und ist seit Anfang der 1990er Jahre in Produktion. Es ist eine bedeutende Quelle für Kupfer, Blei, Zink, Gold und Silber.
10. Navan Mine, Irland: Diese VMS-Lagerstätte befindet sich in der Grafschaft Meath, Irland und war von Ende der 1970er Jahre bis 2006 in Produktion. Sie war eine bedeutende Quelle für Zink, Blei und Kupfer.

Zusammenfassung der wichtigsten Punkte

VMS-Lagerstätten (vulkanogene Massivsulfide) sind eine Art Minerallagerstätten, die sich auf dem Meeresboden in Unterwasserumgebungen bilden. Zu den wichtigsten Punkten zu VMS-Einzahlungen gehören:

• VMS-Ablagerungen entstehen durch die Wechselwirkung von Meerwasser und heißen, metallreichen Flüssigkeiten, die vom Meeresboden ausgestoßen werden.
• VMS-Lagerstätten bestehen typischerweise aus Sulfidmineralien, die Kupfer, Zink, Blei und andere wertvolle Metalle enthalten.
• VMS-Lagerstätten können wirtschaftlich bedeutsam sein und werden aufgrund ihres Metallgehalts weltweit abgebaut.
• Beispiele für bemerkenswerte VMS-Lagerstätten sind die Lagerstätte Kidd Creek in Kanada, der Iberische Pyritgürtel in Spanien und Portugal sowie die Lagerstätte Kuroko in Japan.
• Zu den mit dem VMS-Bergbau verbundenen Umweltproblemen können die Entwässerung saurer Minen und die Freisetzung von Schwermetallen in die Umwelt gehören.

Insgesamt handelt es sich bei VMS-Lagerstätten um einen wichtigen Typ von Minerallagerstätten, die in der Geschichte der Menschheit eine bedeutende Rolle gespielt haben und auch heute noch ein Ziel der Mineralexploration und des Bergbaus sind.