Metamorph Erzmineralien sind Mineralien diese Form während des Prozesses der Metamorphose, der Veränderung von Vorhandenem Felsen aufgrund von Änderungen der Temperatur, des Drucks und/oder der Flüssigkeitszusammensetzung. Metamorphe Erzmineralien können in einer Vielzahl von Gesteinsarten entstehen, darunter Sedimentgestein, magmatisches Gestein und andere Metaphorische Felsen. Einige Beispiele für metamorphe Erzmineralien sind:

Wollastonit mit eingebettetem Andradit Granat Erz aus New York. Bildnachweis: Kenneth C. Curry.
  1. Granat: Granat ist ein häufig vorkommendes metamorphes Mineral, das sich unter einer Vielzahl von Bedingungen bilden kann. Es kommt häufig in metamorphen Gesteinen wie Schiefer und Gneisen vor und kann wertvolle Erzmineralien wie z Gold, Silber und Kupfer als Einschlüsse oder Ersatz.
  2. Staurolith: Staurolith ist ein metamorphes Mineral, das sich in mittel- bis hochgradig metamorphen Gesteinen wie Schiefer und Gneisen bildet. Es enthält häufig Einschlüsse anderer Mineralien, darunter Erzmineralien wie z Graphit, Sulfide und Magnetit.
  3. Kyanite: Kyanit ist ein unter hohem Druck metamorphes Mineral, das sich bei der Metamorphose tonreicher Sedimente und pelitischer Gesteine ​​bildet. Es kann Einschlüsse wertvoller Erzmineralien enthalten wie z Korund und Rutil.
  4. Sillimanit: Sillimanit ist ein metamorphes Mineral, das sich bei hohen Temperaturen und Drücken bildet, typischerweise in regionalen metamorphen Umgebungen. Es kann Einschlüsse wertvoller Erzminerale wie Korund, Turmalin, und Granat.
  5. Graphite: Graphit ist ein metamorphes Mineral, das sich bei der Metamorphose von organischem Material bildet Sedimentgestein sowie Kohle und Schiefer. Es ist eine wichtige Graphitquelle, die in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet wird, darunter Bleistifte, Schmiermittel und Batterien.
  6. Talk: Talk ist ein metamorphes Mineral, das sich bei der Metamorphose von Magnesium-reichen Gesteinen wie Serpentinit und bildet Dolomit. Es ist eine wichtige Talkquelle, die in verschiedenen industriellen Anwendungen verwendet wird, darunter Keramik, Farben und Kosmetika.
  7. Marmor: Marmor ist ein metamorphes Gestein das entsteht aus der Metamorphose von Kalkstein oder Dolomit. Marmor kann wertvolle Erzminerale wie Magnesit enthalten, das bei der Herstellung von Magnesiummetall verwendet wird.

Dies sind nur einige Beispiele für metamorphe Erzmineralien. Die spezifischen Eigenschaften, Bildungsprozesse und die wirtschaftliche Bedeutung metamorpher Erzminerale können je nach den spezifischen beteiligten Mineralien, den metamorphen Bedingungen und dem geologischen Kontext stark variieren.

Bildung von Erzmineralien während der Metamorphose

Erzmineralien können während der Metamorphose durch verschiedene Prozesse entstehen, abhängig von den spezifischen Bedingungen und den beteiligten Mineralzusammensetzungen. Zu den häufigsten Mechanismen der Erzmineralbildung während der Metamorphose gehören:

  1. Metamorphische Differenzierung: Während der Metamorphose können Mineralien eine Differenzierung durchlaufen, bei der bestimmte Elemente oder Ionen in bestimmten Mineralien konzentriert werden, was zur Bildung von Erzmineralien führt. Zum Beispiel bei der Metamorphose von Sedimentgesteinen, die reich an sind Eisen und Mangan, die Mineralien Hematit und Pyrolusit kann sich bilden, wenn sich Eisen und Mangan während der Metamorphose konzentrieren.
  2. Metasomatismus: Metasomatismus ist der Prozess des chemischen Austauschs zwischen Gesteinen und Flüssigkeiten während der Metamorphose. Flüssigkeiten, wie z Hydrothermale Flüssigkeiten oder metamorphe Flüssigkeiten, die aus dem Gestein selbst stammen, können in die Mineralien im Gestein eindringen und mit ihnen interagieren, was zur Bildung neuer Mineralien, einschließlich Erzmineralien, führt. Beispielsweise können während der regionalen Metamorphose Flüssigkeiten, die reich an Metallionen sind, in das Gestein eindringen und zur Bildung von Erzmineralien wie Sulfiden, Oxiden und Carbonaten führen.
  3. Rekristallisation und Re-Gleichgewicht: Während der Metamorphose können Mineralien im Gestein eine Rekristallisation und Re-Gleichgewichtsbildung durchlaufen, wobei sie sich auflösen und in neuen Mineralformen ausfallen, die unter den neuen metamorphen Bedingungen stabil sind. Das kann führen zur Bildung neuer Mineralien, einschließlich Erzmineralien. Zum Beispiel bei der Metamorphose von Schiefer, den Mineralien Chlorit und Biotit kann rekristallisieren und sich wieder ins Gleichgewicht bringen, um Glimmer zu bilden, wie z Moskauer oder Phengit, das wertvolle Erzmineralien enthalten kann, wie z Molybdänit or Wolfram Mineralien.
  4. Flüssigkeits-Gesteins-Reaktionen: Flüssigkeits-Gesteins-Reaktionen treten auf, wenn Flüssigkeiten mit den Mineralien im Gestein interagieren, was zum Austausch von Elementen und zur Bildung neuer Mineralien, einschließlich Erzmineralien, führt. Beispielsweise kann bei der Metamorphose von Basaltgesteinen die Wechselwirkung hydrothermaler Flüssigkeiten mit den Mineralien im Gestein zur Bildung von Erzmineralien wie Sulfiden, Oxiden und Silikaten führen.

Die Bildung von Erzmineralien während der Metamorphose ist ein komplexer Prozess, der von den spezifischen Bedingungen, Mineralzusammensetzungen und Flüssigkeitszusammensetzungen abhängt. Es kann zur Bildung verschiedener Arten kommen Erzvorkommen, einschließlich metamorphisch gehostetes Erz Ablagerungen, Skarn Einlagen und andere. Die wirtschaftliche Bedeutung metamorpher Erzlagerstätten hängt von der Art der gebildeten Erzmineralien, ihrer Häufigkeit und ihrer Konzentration ab, die je nach spezifischer geologischer Situation stark variieren können.

Feldfotos, die die Kontaktmetamorphose im Zusammenhang mit der Einlagerung des Alamoutala-Quarz-Feldspat-Porphyrs veranschaulichen. A. Zonierte Skarn-Aureolen aus Marmor. B. Megacrystischer Granat in Kalksilikatmarmor. C. Proximales granatreiches Exoskarn. Körnige Granate sind entlang des planaren Gewebes gestreckt und teilweise zu einer Mischung aus Chlorit, Hämatit usw. zurückgebildet Calcit. D. Clinopyroxen-Epidot-tragendes Endoskarn. E. Rosa Calcitadern, die mit dem porphyroblastischen Wachstum von Aktinolith in Marmor verbunden sind. Spuren von Pyrit und Magnetit kommen disseminiert im Wandgestein solcher Adern vor. F. Tremolit-Magnetit-Skarn-Linse aus blättrigem Marmor. G. Tremolit-Magnetit-Exoskarn im Bohrkern. Abkürzungen: act = Aktinolith, cal = Calcit, chl = Chlorit, cpx = Clinopyroxen, grt = Granat, hem = Hämatit, mag = Magnetit, py = Pyrit, tr = Tremolit. Die karbonathaltige Goldlagerstätte Alamoutala in Mali, Westafrika – Wissenschaftliche Zahl auf ResearchGate. Verfügbar unter: https://www.researchgate.net/figure/Field-photographs-illustrating-contact-metamorphism-linked-to-emplacement-of-the_fig2_284012813 [abgerufen am 9. April 2023]

Arten metamorpher Erzlagerstätten

Metamorphe Erzlagerstätten entstehen während des Prozesses der Metamorphose, bei dem bereits vorhandene Gesteine ​​durch Änderungen der Temperatur, des Drucks und der mineralogischen Zusammensetzung in neue Gesteinsarten umgewandelt werden. Metamorphe Erzlagerstätten können aufgrund ihrer geologischen Eigenschaften in verschiedene Typen eingeteilt werden. Mineralogieund wirtschaftliche Bedeutung. Zu den häufigsten Arten metamorpher Erzlagerstätten gehören:

  1. Skarn-Lagerstätten: Skarns sind metamorphe Gesteine, die sich an der Kontaktzone zwischen einem intrusiven magmatischen Gestein und einem karbonatreichen Wirtsgestein wie Kalkstein oder Dolomit bilden. Skarn-Lagerstätten können ein breites Spektrum an Erzmineralien enthalten, darunter Eisen, Kupfer, Zink, Wolfram, Molybdän und andere. Skarn-Lagerstätten sind oft mit Kontaktmetamorphose verbunden und können aufgrund der hohen Konzentrationen an darin vorkommenden Erzmineralien wirtschaftlich bedeutsam sein.
  2. Metamorphisch beherbergte Erzlagerstätten: Hierbei handelt es sich um Erzlagerstätten, die direkt in metamorphen Gesteinen gebildet werden, ohne dass damit verbundene magmatische Intrusionen oder hydrothermale Flüssigkeiten verbunden sind. Beispiele hierfür sind metamorphisch gehostete Goldlagerstätten, metamorphisch gehostete Graphitlagerstätten und metamorphisch gehostete Manganlagerstätten. Diese Ablagerungen können durch eine Vielzahl metamorpher Prozesse entstehen, wie etwa metamorphe Differenzierung, Metasomatismus und Flüssiggesteinsreaktionen.
  3. Metamorphisch-exhalative Ablagerungen: Diese Ablagerungen entstehen durch die Ablagerung von Erzmineralien aus hydrothermalen Flüssigkeiten, die während der Metamorphose aus dem Gestein ausgeatmet werden. Diese Flüssigkeiten können Erzmineralien in Brüchen ablagern, Fehlerund andere Öffnungen im Gestein, die zur Bildung von Erzlagerstätten führen. Beispiele für metamorphisch-exhalative Ablagerungen sind Blei-Zink-Ablagerungen, Kupferablagerungen und Silberablagerungen.
  4. Metamorphisch-metasomatische Lagerstätten: Hierbei handelt es sich um Erzlagerstätten, die durch den Austausch von Elementen zwischen Gestein und Flüssigkeiten während der Metamorphose entstehen. Metamorphisch-metasomatische Ablagerungen können sich in einer Vielzahl von Gesteinsarten bilden und eine breite Palette an Erzmineralien enthalten, darunter Eisen, Kupfer, Zink, Wolfram, Molybdän und andere.
  5. In Marmor enthaltene Erzlagerstätten: Marmor ist ein häufig vorkommendes metamorphes Gestein, das durch die Rekristallisation von Kalkstein oder Dolomit entsteht. In Marmor eingebettete Erzvorkommen können entstehen, wenn der Marmor hohe Konzentrationen bestimmter Elemente wie Magnesium, Blei, Zink oder Kupfer enthält, die wirtschaftlich als Erzmineralien abgebaut werden können.

Dies sind nur einige Beispiele für die verschiedenen Arten metamorpher Erzlagerstätten. Die Klassifizierung metamorpher Erzlagerstätten kann komplex sein und basiert häufig auf einer Kombination aus geologischen Merkmalen, Mineralogie und wirtschaftlicher Bedeutung. Die Bildung metamorpher Erzlagerstätten wird durch eine Vielzahl von Faktoren beeinflusst, darunter unter anderem die Zusammensetzung des ursprünglichen Gesteins, die Temperatur- und Druckbedingungen während der Metamorphose, die Verfügbarkeit von Flüssigkeiten und das Vorhandensein erzbildender Elemente.

Marmor

Beispiele für metamorphe Erzlagerstätten

Es gibt mehrere Beispiele für metamorphe Erzlagerstätten, darunter:

  1. Skarn-Ablagerungen: Skarns sind metamorphe Gesteine, die sich an der Kontaktzone zwischen einem intrusiven magmatischen Gestein und einem karbonatreichen Wirtsgestein wie Kalkstein oder Dolomit bilden. Skarn-Lagerstätten können ein breites Spektrum an Erzmineralien enthalten, darunter Eisen, Kupfer, Zink, Wolfram, Molybdän und andere. Beispiele für Skarn-Lagerstätten sind die Kupfer-Gold-Lagerstätte Bingham Canyon in Utah, USA, und die Kara-Mine in Schweden, die für ihre Eisen-, Kupfer- und Goldmineralisierung bekannt ist.
  2. In Greenstone eingebettete Goldvorkommen: Greenstone-Gürtel sind metamorphe Gesteinssequenzen, die häufig mit einer Goldmineralisierung in Verbindung gebracht werden. Diese Gürtel können Gold enthalten Quarz Adern oder eingesprengtes Gold im Wirtsgestein. Beispiele für in Grünstein eingebettete Goldvorkommen sind das Witwatersrand-Becken in Südafrika, eines der größten Goldvorkommen der Welt und seit über einem Jahrhundert eine bedeutende Goldproduktionsquelle.
  3. Graphitvorkommen: Graphit ist ein metamorphes Mineral, das sich in hochgradigen metamorphen Gesteinen bilden kann, wie z Gneis und Schiefer, durch die Metamorphose von kohlenstoffreichen Sedimentgesteinen wie Kohle oder organisch reichen Schiefergesteinen. Beispiele für Graphitvorkommen sind die Lagerstätten im Jixi-Gebiet in China, einer der größten Graphitproduktionsregionen der Welt.
  4. Granatvorkommen: Granat ist ein metamorphes Mineral, das sich in einer Vielzahl von Gesteinsarten bilden kann, darunter Schiefer, Gneis und andere Amphibolit. Granatvorkommen können aufgrund ihrer industriellen Verwendung als Schleifmittel wirtschaftlich wertvoll sein. Beispiele für Granatvorkommen sind die Granatmine Barton in New York, USA, und die Lagerstätte Alder Creek in Kalifornien, USA.
  5. In Marmor eingebettete Blei-Zink-Ablagerungen: Blei-Zink-Ablagerungen können sich auch in metamorphen Gesteinen bilden, insbesondere in Marmoren, die während der Metamorphose durch Fluid-Gesteins-Wechselwirkungen mit Blei und Zink angereichert wurden. Beispiele für in Marmor enthaltene Blei-Zink-Lagerstätten sind die Lagerstätte Pine Point in Kanada, die in der Vergangenheit ein bedeutender Blei-Zink-Produzent war.
  6. Metamorphisch-metasomatisch Eisenerz Lagerstätten: Eisenerzlagerstätten können sich auch in metamorphen Gesteinen durch Metasomatismus bilden, bei dem es sich um den Austausch von Elementen zwischen Flüssigkeiten und Gesteinen während der Metamorphose handelt. Beispiele für metamorphisch-metasomatische Eisenerzlagerstätten sind die Eisenerzlagerstätte Kiruna in Schweden, eine der größten und bekanntesten Eisenerzlagerstätten der Welt.

Dies sind nur einige Beispiele für die große Vielfalt metamorpher Erzlagerstätten, die es weltweit gibt. Die spezifische Art und Zusammensetzung der Erzmineralien in metamorphe Ablagerungen kann je nach lokaler Geologie, metamorphen Bedingungen und Mineralisierungsprozessen, die während der Bildung der Lagerstätte stattfanden, stark variieren.