화산생성 황화광 매장량

Volcanogenic massive sulfide ore deposit
캐나다 온타리오주 팀민스 키드 광산의 화산생성 거대한 황화물 광상은 27억년전 고대 해저에 형성되었습니다.
퇴적기록에서[1] 볼 수 있는 전형적인 화산생성 황화물(VMS) 광상의 단면

VMS 광상으로도 알려진 화산성 거대 황화물 광상은 주로 [2][3][4]해저 환경에서 화산 관련 열수 현상과 관련되어 생성되는 금속 황화물 광상의 한 종류입니다.

이러한 퇴적물은 화산이 주최하는 거대한 황화물(VHMS) 퇴적물이라고도 불립니다.밀도는 일반적으로 4500 kg/m입니다3.그것들은 주로 고대와 현대의 지질학적 환경에서 해저 또는 해저 아래의 열수액으로부터 침전되는 황화물 광물의 성층상 축적물입니다.현대 해양에서 그것들은 블랙 스모커라고 불리는 유황 플룸과 동의어입니다.

이들은 화산 또는 화산에서 파생된 암석(예: 화산 퇴적물)에 의해 지배되는 환경 내에서 발생하며, 퇴적물은 상기 화산 암석의 형성과 동일하고 일치합니다.그 중에서도 코발트, 주석, 바륨, 유황, 셀레늄, 망간, 카드뮴, 인듐, 비스무트, 텔루륨, 갈륨, 게르마늄과 함께 세계 구리, 아연, 납, 금, 은 광석의 중요한 공급원입니다.

화산생성의 거대한 황화물 퇴적물은 오늘날 많은 중양 능선을 따라 해저 화산 주변 해저에서 형성되고 있습니다. 그리고 뒤쪽 호분지와 앞 부분에도 형성되고 있습니다.광물 탐사 회사들은 해저의 거대한 황화물 퇴적물을 탐사하고 있지만, 대부분의 탐사는 이 퇴적물들과 동등한 것들을 찾는 데 집중되어 있습니다.

화산암과 분출 중심과 밀접한 관련이 있기 때문에 VMS 퇴적물은 유사한 자원, 수송 및 트랩 과정을 공유하는 유사한 광상 유형과 구별됩니다.화산생성 거대 황화물 퇴적물은 광상이 해저 화산활동과 밀접한 시간적 연관성을 가지고 형성되며 퇴적과정과는 독립적인 열수순환과 황화물의 호기에 의해 형성되며, 이는 VMS 퇴적물을 퇴적적 호기(SEDEX) 퇴적물과 구별되게 합니다.

VMS 퇴적물에는 VMS 퇴적물과 SEDEX 퇴적물 사이에 혼합된 특성을 공유하는 화산 및 퇴적물 주관 VSHMS 퇴적물인 VMS 퇴적물의 하위 분류가 있습니다.이 등급의 주목할 만한 예로는 캐나다 뉴브런즈윅의 배서스트 광산 캠프(예: 브런즈윅 #12),[5] 포르투갈과 스페인의 이베리아 파이라이트 벨트, 캐나다의 울버린 광산 등이 있습니다.

유전자 모형

  • VMS 퇴적물에서 금속과 황의 공급원은 열수 순환에 의해 해저 열수 변화 구역의 화산 더미에서 침출된 비호환성 원소의 조합입니다.열수 순환은 일반적으로 지각의 열을 통해 구동되는 것으로 간주되며, 종종 깊은 곳에 자리잡은 갑상샘 침입과 관련이 있습니다.
  • 금속의 이동은 열수 유체의 대류를 통해 일어나는데, 이 열은 화산 건물 아래에 있는 마그마 챔버에 의해 공급됩니다.차가운 바닷물은 열수대로 빨려 들어가 화산암에 의해 가열된 후 바다로 배출되고, 그 과정에서 열수 유체는 황과 금속 이온으로 농축됩니다.
  • 황화물광물을 해양으로 배출하여 냉각시키고 황화물광물을 성층형 황화물 [6]광석으로 침전시키면 푸마롤장 또는 블랙 스모커장 내에 갇히게 됩니다.일부 퇴적물은 변화된 화산 퇴적암의 대체를 통한 황화물 퇴적을 통해 형성된 증거를 보여주며, 또한 황이 풍부한 염수가 비고결 퇴적물에 침투하여 형성될 수도 있습니다.

지질학

VMS 퇴적물의 일반적인 위치는 화산성 회반죽, 회반죽, 퇴적물 또는 보통 기반 화산과 관련된 미세한 물질의 연속 내에 있는 펠리스 화산 시퀀스의 꼭대기에 있습니다.퇴적물에 걸려 있는 벽은 안데스 사이트(웨스턴 오스트레일리아의 Hwim Creek & Mons Cupri, Western Australia 또는 Millenbach, 캐나다의 Millenbach) 또는 현무암(Hellier, Tasmania) 또는 부재 또는 퇴적물만 있는(웨스턴 오스트레일리아의 Kangaroo Caves) 화산암의 더 매끄러운 배열과 광범위하게 관련이 있습니다.

VMS 퇴적물은 공간적으로 그리고 시간적으로 퇴적물 아래 층계에 존재하는 규질 화산암과 관련이 있으며, 종종 퇴적물에 대한 직접적인 발벽으로서 존재합니다.퇴적물은 일반적으로 어떤 형태로든 VMS 퇴적물과 연속되며 일반적으로 해저 환경 내에 퇴적된 (망가니트) 셰르트 및 화학 퇴적물로 존재합니다.

퇴적물에 매달린 벽은 본질적으로 발벽 암석과 연속적이고 공칭적인 화산 단위일 수 있으며, 이는 광물화가 상호 파괴적인 일시 정지 상태에서 발달했음을 나타냅니다. 이중모달 화산 아형에서 발벽 화산과 다른 화산 암석일 수 있습니다.또는 광물화가 폭발적인 주기의 끝을 향해 일어난다면 퇴적 지층일 수 있습니다.

규탄성 결합체(아래 참조)의 하이브리드 VMS-SEDEX 퇴적물은 흐름 퇴적물 내에서 또는 더 크고 본질적으로 연속적인 화산 패키지 전체에 걸쳐 불연속적으로 존재하는 퇴적암 단위 내에서 생성될 수 있습니다.

이러한 지질학적 특징은 VMS 퇴적물과 해저 화산 중심 위 또는 주변에서 개발된 열수 시스템의 연관성을 보여주는 것으로 해석됩니다.

형태학

VMS 퇴적물은 매우 다양한 형태를 가지고 있는데, 가장 전형적인 것은 마운드 형태와 그릇 형태의 퇴적물입니다.열수 용액의 해저 함몰부로의 분출로 인해 형성된 그릇 모양의 형성물 - 많은 경우 이러한 퇴적물은 퇴적 호기 퇴적물과 혼동될 수 있습니다.봉분 모양의 퇴적물은 현대의 거대한 황화물 퇴적물과 유사한 방식으로 형성되었습니다 - 연속적인 검은 연기 굴뚝에 의해 형성된 열수분의 생성을 통해.퇴적암이나 고투과성 화산암이 지배하는 환경에서 형성된 퇴적물은 주변 암석의 기하학적 형태를 모방한 표 형태를 나타낼 수 있습니다.

VMS 퇴적물은 공급 [definition needed]구역 내에 있는 매우 변화된 화산성 또는 화산성 퇴적암의 원추형 지역을 가지고 있습니다. 공급 구역은 황화물 또는 스톡워크 구역이라고 불리며, 거대한 엑설라이트 더미에 의해 덮여 있으며, 앞치마라고 알려진 성층형 엑설파이드에 의해 측면이 덮여 있습니다.

스톡 워크 존은 일반적으로 석영, 염소 및 더 적은 탄산염 및 바라이트를 포함하는 정맥 호스트 황화물(주로 칼코피라이트, 황철석 및 피로타이트)로 구성됩니다.

마운드 존은 거대한 덩어리에서 분리된 황철석, 스팔레라이트(+/-galena), 헤마타이트 및 바라이트로 구성됩니다.그 봉분의 두께는 수십 미터이고 지름은 수백 미터입니다.

에이프런 존은 일반적으로 SEDEX 광석과 유사하게 층형, 적층된 황화물 침전물과 함께 더 산화되며, 일반적으로 망간, 바륨 및 헤마타이트가 풍부하며, 셰르트, 재스퍼 및 화학 침전물이 일반적입니다.

금속 구역화

대부분의 VMS 퇴적물은 순환하는 열수 유체의 물리적, 화학적 환경 변화에 의해 발생하는 금속 구역화를 보여줍니다.이상적으로, 이것은 통풍 시스템의 목 주위에 거대한 황철석과 칼코피라이트의 핵을 형성하고, 칼코피라이트-스팔레라이트-황철석의 후광은 원위의 스팔레라이트-갈레나-망간, 그리고 마지막으로 셰르트-망간-헤마타이트로 등급을 매깁니다.대부분의 VMS 퇴적물은 금의 수직 구역을 보여주며, 냉각된 상부 부분은 일반적으로 금과 은으로 더욱 풍부합니다.

VMS의 광물학은 주로 황철석의 형태로 90% 이상의 황철로 구성되어 있으며, 칼코피라이트, 스팔레라이트, 갈레나 등도 주요 성분입니다.자철석은 소량 존재합니다. 자철석 함량이 증가하면 광석은 거대한 산화물 퇴적물로 등급을 매깁니다.갠지스(불경제성 폐기물)는 주로 석영과 황철석 또는 황철석입니다.퇴적물의 밀도가 높기 때문에 일부는 중력 이상(Neves-Corvo, 포르투갈)을 보여 탐사에 사용됩니다.

변형 형태학

VMS 퇴적물에 의해 생성된 변형 헤일로는 일반적으로 원뿔 모양이며, 대부분 원래 유체 흐름 위치(반드시 광석 자체는 아님) 아래에서 층학적으로 발생하며, 일반적으로 구역화됩니다.

가장 강력한 변화(스트링거 황화물 지대 포함)는 일반적으로 거대한 황화물 농도의 바로 아래에 위치하며, 이는 발벽 화산 시퀀스 내에 있습니다.끈 부분이 황화물로부터 변위되는 경우, 그것은 종종 구조 변형 또는 하이브리드 SEDEX와 유사한 황화물 원위부 풀의 형성의 산물입니다.

풋월 개조 구역의 개조 조립물은 코어 바깥쪽에 있습니다.

  • 가장 심하게 변형된 예에서 발견되는 실리카 변화 구역은 숙주 암석의 완전한 실리카 대체를 초래하며 칼코피라이트-피라이트 스트링거 구역과 관련이 있습니다.
  • 거의 모든 예에서 볼 수 있는 클로라이트 존은 클로라이트 +/- 세리사이트 +/- 실리카로 구성되어 있습니다.종종 숙주 암석은 완전히 클로라이트로 대체되는데, 이것은 변형된 예에서 클로라이트 분열로 나타날 수 있습니다.
  • 거의 모든 예에서 볼 수 있는 세리사이트 존은 세리사이트 +/- 클로라이트 +/- 실리카로 구성되어 있습니다.
  • 규화 구역, 종종 배경 실리카-알바이트 메타소머티즘과 함께 그라데이션됩니다.

모든 경우에 이러한 변화 구역은 가장 엄격한 의미에서 메타소마티즘 효과이며 칼륨, 실리카, 마그네슘을 추가하고 나트륨을 고갈시킵니다.클로라이트 광물은 일반적으로 VMS 퇴적물의 발벽 변경 구역 내에서 같은 층에 있는 동등한 암석보다 더 자성을 띠는 광물입니다.VMS 퇴적물에 매달린 벽은 종종 나트륨이 약하게 고갈됩니다.

광석 형성 공정과 연관되지 않은 변화는 또한 거대한 황화물 퇴적물 위와 아래 모두에 존재할 수 있습니다.유문암과 같은 해저 화산암의 편위화와 관련된 전형적인 변화 텍스처, 특히 펄라이트, 석질암, 저온 프리나이트-펌프펠라이트의 형성은 후대의 변형 이벤트에 의해 종종 오버프린팅되긴 하지만 어디에나 있습니다.

숙주 화산 서열 내의 변성 광물학적, 구조적 변화는 또한 원래의 메타토마틱 광물 집합체를 위장하는 역할을 할 수도 있습니다.

분류

이 등급의 퇴적물은 다양한 방식으로 수많은 작업자에 의해 분류되었습니다(예: 금속 공급원, 유형 예제, 지구역학적 환경 - Franklin et al. (1981) 및 Lydon (1984) 참조).VMS 퇴적물의 마그마 집합체는 VMS가 형성되는 동안 다양한 구조적 환경 및 지질 환경과 관련이 있습니다.다음 5개의 하위 클래스는 형성 [7]시 특정 지구역학적 환경과 유사한 특정한 석유화학적 집합체를 갖습니다.

매픽 연관

암석, 일반적으로 오피올라이트 서열이 지배하는 지질 환경과 관련된 VMS 퇴적물.키프로스와 오만 오피올라이트 숙주 사례와 오피올라이트 숙주 퇴적물은 뉴펀들랜드 애팔래치아에서 발견되며 이 아류의 고전적인 지역을 대표합니다.

쌍모달-매픽

VMS 퇴적물은 용암 화산암이 지배하는 환경과 관련이 있지만 최대 25%의 규장 화산암이 퇴적물을 수용하는 경우가 많습니다.노란다, 플린 플론 스노우 레이크, 키드 크리크 캠프는 이 집단의 전형적인 지역이 될 것입니다.

마픽-실리클라스틱

규질 화산암과 규질 암석의 동등한 비율과 관련된 VMS 퇴적물; 규질 암석은 작은 구성 요소일 수 있으며, 규질 암석은 일반적입니다.변성 지형에서는 또는 펠리틱-매픽 관련 VMS 퇴적물로 알려질 수 있습니다.일본의 베시 퇴적물과 BC의 윈디 크래기는 이 그룹의 대표적인 지역입니다.

골질-실리클라스틱

규탄성 퇴적암과 관련된 VMS 퇴적물은 풍부한 규탄성 퇴적암과 10% 미만의 용암성 물질이 지배적이었습니다.이러한 설정은 종종 셰일이 풍부한 규질탄성-골질탄성 또는 이중모달 규질탄성입니다.캐나다 [5]뉴브런즈윅의 배서스트 광산 캠프, 스페인과 포르투갈의 이베리아 파이라이트 벨트, 그리고 캐나다 유콘의 핀레이슨 호수 지역이 이 [citation needed]집단의 전형적인 지역입니다.

구로코 대황화물 단면

쌍모달-펠식

골질암이 작은 퇴적암만 있는 암석보다 더 풍부한 쌍모달 수열과 관련된 VMS 퇴적물.일본 쿠로코 예금, 캐나다 부칸스 예금, 스웨덴 스켈레프테 예금이 이 그룹의 대표적인 지역입니다.

분배

과거 지질학적으로 VMS 퇴적물의 대부분은 화산암과 관련된 균열 환경에서 형성되었습니다.특히, 그들은 중양 능선 확산 센터, 뒷호 확산 센터, 앞호 확산 센터와 관련된 지질학적 시간 내내 형성되었습니다.시간을 통한 VMS 퇴적물의 모든 환경에 공통적인 주제는 확산(즉, 확장적 지구역학적 체제)과의 연관성입니다.퇴적물은 일반적으로 바이모달 시퀀스(매픽 및 규장암의 동일한 비율로 이루어진 시퀀스), 규장암 및 퇴적물이 풍부한 환경(예: 배서스트), 규장암 및 퇴적물이 풍부한 환경(예: 베시 또는 윈디 크래기) 또는 규장암이 지배하는 환경)과 관련이 있습니다.키프로스 및 기타 오피올라이트 유치 퇴적물).

세계 매장량의 대부분은 소량이며, 알려진 매장량의 약 80%가 0.1-10 Mt 범위에 있습니다. VMS 매장량의 예로는 캐나다 온타리오 주 키드 크리크, 캐나다 매니토바 주 플린 플런 그린스톤 벨트의 플린 플런(777 및 트라우트 레이크 광산), 브런즈윅 #12, 캐나다 뉴브런즈윅, 리오 틴토, 미국 알래스카의 그린스크리크 광산 등이 있습니다.

참고 항목

참고문헌

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외부 링크