Z£O¯A HYDROTERMALNE


¬ród³a wody

  1. Woda pomagmowa, juwenilna, oddziela siê od stopów w procesie ich krzepniêcia i powstawania ska³ magmowych.
  1. Woda pometamorficzna, wydziela siê w wyniku metamorfizmu ska³ w g³êbokich strefach skorupy ziemskiej wskutek zwiêkszaj±cego siê ci¶nienia i temperatury. Pochodzenie jej zwi±zane jest z uruchomieniem wód zamkniêtych w przestrzeniach porowych oraz z dehydratacj± substancji mineralnych, zawieraj±cych grupê hydroksylow±. Oddawanie wody przez ska³y nasila siê wraz ze wzrostem temperatury. Wody hydrotermalne powstaj±ce wskutek regionalnego metamorfizmu progresywnego i ultrametamorfizmu wêdruj± przed ogólnym frontem metamorfizmu tworz±c wyprzedzaj±c± strefê procesów hydrotermalnych.
  2. Woda meteoryczna, wadyczna,

¬ród³a substancji mineralnej

  1. Juwenilna magmowa, s± to pochodne pierwotnej podskorupowej magmy bazaltoidowej, które oddzielaj± siê przy podnoszeniu siê tej magmy ku górze i jej och³adzaniu w górnych strefach skorupy ziemskiej. Do typomorficznych metali grupy perydotytów i gabroidów nale¿±: Fe, Mn, Ti, V, Cr, Ni, Cu, Pt.
  2. Asymilacyjna magmowa, zwi±zane s± z magm± granitoidow± powstaj±c± w procesie przetopienia dolnej czê¶ci osadowej skorupy, intruduj±c± w górne piêtra, które nie uleg³y silnemu metamorfizmowi i granityzacji. Do typomorficznych metali grupy granitów nale¿±: Sn, W, Be, Li, Nb, Ta.
  3. Filtracyjna pozamagmowa
  1. Pierwiastki petrogeniczne, wchodz±ce w sk³ad z³ó¿ hydrotermalnych (Si, Ca, Mg, K, Cl) wychwytywane s± ze ska³ przez które przedostawa³y siê roztwory hydrotermalne. Redepozycja pierwiastków petrogenicznych odbywa siê w sposób zró¿nicowany i jest zale¿na od ci¶nienia, temperatury procesu i ci¶nienia parcjalnego tlenu. W miarê spadku ci¶nienia i temperatury oraz wzrostu ci¶nienia parcjalnego tlenu zahamowuje siê proces ³ugowania ze ska³ i przenoszenia najpierw sk³adników biernych, nastêpnie bardziej ruchliwych, przy niskim ci¶nieniu i temperaturze oraz przy wysokim ci¶nieniu parcjalnym tlenu, co jest charakterystyczne dla warunków przypowierzchniowych powstawania minera³ów, w strefie zanikaj±cej dzia³alno¶ci powulkanicznej- sk³adników najbardziej ruchliwych. Ustalono szereg wzglêdnej ruchliwo¶ci i kolejno¶ci redepozycji sk³adników (od bezw³adnych do bardziej ruchliwych): Al2O3, SiO2, MgO, FeO, Fe2O3, K2O, CaO, Na2O, Pb, Cu, Zn, As, An, Hg, H2O, SO3. Zwi±zki pierwiastków petrogenicznych, uwalniane ze ska³ otaczaj±cych w procesie powstawania z³ó¿ metasomatycznych, czêsto ponownie osadzaj± siê z roztworów hydrotermalnych tworz±c siê nad cia³ami rudnymi.
  2. Pierwiastki przej¶ciowe z³ó¿ hydrotermalnych do których nale¿y Fe i Mn, pochodz± równie¿ ze ska³ otaczaj±cych.
  3. Pierwiastki metalogeniczne w z³o¿ach hydrotermalnych mog± pochodziæ ze ska³ otaczaj±cych. ¦wiadcz± o tym strefy ska³ zubo¿a³e w pierwiastki wchodz±ce w sk³ad rud.

Hipoteza o z³o¿ach regenerowanych

Formowanie z³ó¿ regenerowanych przebiega³o ró¿nie w zale¿no¶ci od warunków geotektonicznych. W obrêbie platform przegrupowanie substancji mineralnych mog³o byæ spowodowane roztworami hydrotermalnymi, które wzd³u¿ g³êbokich roz³amów wynosi³y pierwiastki metaliczne ze z³ó¿ dolnego piêtra strukturalnego do s³abo zaburzonych utworów piêtra górnego. W przypadku ponownego zaanga¿owania obszaru kruszcono¶nego w m³odszej orogenezie pozbawionej plutonizmu synorogenicznego redepozycja pierwiastków rudnych przebiega³a ponadto pod wp³ywem procesów tektonicznych i metamorfizmu. W obecno¶ci magmatyzmu synorogenicznego substancja rudna by³a uruchamiana te¿ pod wp³ywem procesów magmowych oraz pseudomagmatyzmu palingenicznego.

  1. Nie uwzglêdnia niezale¿nej roli metalogenezy kaledoñskiej
  2. Brak wyja¶nienia regeneracji rudy, zbudowanej z niepodatnych na rozpuszczanie i redepozycjê krzemianów, tlenków, siarczków i innych zwi±zków.

Hipoteza magmowa

  1. Nagromadzenia pierwiastków znajduj±cych siê w nadmiarze po krystalizacji krzemianów ska³otwórczych (krzem, alkalia)
  2. £atwej topliwo¶ci powoduj±cej powstawanie pierwiastków w fazie ciek³aj podczas stygniêcia stopu
  3. Lotno¶ci uwarunkowanej nisk± temperatur± wrzenia pierwiastków wchodz±cych w zwi±zki ze sk³adnikami lotnymi (Cl, F, B)
  4. Niskiej ch³onno¶ci cieplnej podczas procesu wytr±cania siê zwi±zków
  5. Odchyleñ w wymiarach atomów od pierwiastków o podobnej warto¶ciowo¶ci, które uniemo¿liwiaj± izomorficzne wchodzenie do sieci krzemianów ska³otwórczych
  6. W³a¶ciwo¶ci polaryzacyjnych jonów

Rola asymilacji magmowej

Magma mo¿e wzbogacaæ siê w pierwiastki wskutek asymilacji ze ska³ otaczaj±cych po ich stopieniu. Nastêpnie podczas krystalizacji tego stopu pierwiastki te mog± tworzyæ zwi±zki lotne i wytr±caæ siê w z³o¿ach hydrotelmalnych.

Temperatura i ci¶nienie

Pocz±tkowa temperatura okruszcowania hydrotermalnego to 700-600oC i obni¿a siê do 50-25 oC. Najwiêksza ilo¶æ rud hydrotermalnych powstaje w zakresie 400-100 oC.

Formy transportu zwi±zków mineralnych w roztworach hydrotermalnych

  1. ¬le rozpuszczalne w stopach siarczku sodowego (Fe, Mo)
  2. Dobrze rozpuszczalne w stopach siarczku sodowego, lecz ¼le rozpuszczalne w jego roztworach (Zn, Pb, Cu, Ag, Bi, Cd)
  3. Dobrze rozpuszczalne w roztworach i stopach siarczku sodowego (Hg, As, Sb)

Przyczyny kr±¿enia roztworów hydrotermalnych

Przyczyny i sposoby wytr±cania siê substancji z roztworów hydrotermalnych

  1. Reakcje wymiany, mog± zachodziæ miêdzy sta³ymi fazami mineralnymi, wytr±canymi we wszystkich stadiach okruszcowania, a roztworami nastêpnych stadiów.
  2. Wyk³adnik wodorowy, pH
  3. Koagulacja koloidów z zoli hydrotermalnych nastêpuje w wyniku
  1. Efekt filtracyjny, przejawia siê we wzro¶cie stê¿enia substancji rozpuszczonych w roztworach hydrotermalnych przy przes±czaniu siê ich przez ska³y pó³przepuszczalne
  2. Sorpcja podczas procesów hydrotermalnych powstawania rud przejawia siê w adsorpcji, absorpcji i chemisorpcji.
  3. Naturalne pola elektryczne
  4. Zmiana temperatury polega na bezpo¶rednim obni¿eniu siê sta³ych rozpuszczalno¶ci zwi±zków w miarê och³adzania siê roztworów, co powoduje ich nasycenie i str±canie w osad. Wp³yw po¶redni polega na zró¿nicowanej zmianie aktywno¶ci chemicznej jonów prostych i kompleksowych w roztworach hydrotermalnych wraz ze zmian± temperatury roztworów. Powoduje to zast±pienie jednych reakcji wymiany przez inne, zwi±zanych ze zmian± ci¶nienia i stopnia dysocjacji roztworu.
  5. Zmiana ci¶nienia mo¿e doprowadziæ do wrzenia roztworu hydrotermalnego, wzrostu koncentracji rozpuszczonej substancji.

METASOMATOZA

  1. Nieregularn± form± kontaktów
  2. Obecno¶ci± reliktów ska³ nie zast±pionych
  3. ¦ladami tekstur ska³ zast±pionych w utworach hydrotermalnych
  4. Brakiem tekstur grzebieniastych i krustafikacyjnych typowych dla utworów powsta³ych w pustkach
  5. Swoistymi kszta³tami kryszta³ów rozwijaj±cymi siê w procesie metasomatozy we wszystkich kierunkach

Ska³y otaczaj±ce z³o¿a hydrotermalne i ich przeobra¿enia

OPIS Z£Ó¯

Katatermalne z³o¿a hydrotermalne

Z³o¿a pirytów

  1. Rio Tinto (Hiszpania)
  2. Wie¶ciszowice
  3. Rudki

Rio Tinto

Wie¶ciszowice

Rudki

Z³o¿a rud kwarcowo- molibdenitowych

Climax Mine (USA)

Climax Mine

  1. Dolna strefa rud molibdenu
  2. Dolna strefa rud wolframu
  3. Górna strefa rud molibdenu i wolframu
  4. Strefa rudna Ceresco

Z³o¿a rud kwarcowo- enargitowych

Butte (USA)

Butte

  1. Anakonda
  1. Blue

1. Etap wczesny- paragenezy kwarc- molibdenit,piryt, chalkopiryt, wêglany, fluoryt, magnetyt, hematyt

2. Etap g³ówny

a. Anakonda- chalkopiryt

b. Blue- chalkozyn, enargit, sfaleryt, rodochrozyt, Ag

3. Etap pó¼ny- bornit, tenantyt, chalkopiryt, hematyt, Ag

  1. Etap wczesny- seryctytyzacja
  2. Etap g³ówny- serycytyzacja, argilityzacja

Z³o¿a rud galenowo-kwarcowo-pirytowych

Freiberg (Niemcy)

Freiberg

  1. N-S o mi±¿szo¶ci nie przekraczaj±cej 30 cm
  2. W-E o mi±¿szo¶ci 1 m
  1. G³ównej strefy tektonicznej.
  2. Szczelin opierzaj±cych

Z³o¿a metasomatycznych rud Pb-Zn bogatych w Ag

  1. Trepcza (b. Jugos³awia)
  2. Leadville

Trepcza

Leadville

Mezotermalne z³o¿a hydrotermalne

Z³o¿a paragenezy Co- Ni- Bi- Ag- U (5-ciometalicznej)

  1. Jachymów (Czechy)
  2. Kowary
  3. Kletno
  4. Radoniów
  5. Rudki
  6. Przybram (Czechy)

Kowary- ?Wolno¶æ?

Kowary- ?Podgórze?

Kletno

Radoniów

Przybram (Pb, Zn, Ag, Cu, Sb)

Vrancice (Pb, Zn, Ag, Cu)

  1. Strefa rud w obrêbie Clay Fault
  2. Strefa rud w obrêbie Dedov i Dubenec-Druholice Fault
  3. Strefa rud w obrêbie plutonu w³a¶ciwego (Centar Bohemian Pluton)

Okrêg Brezove-Hory

1. Faza starsza dürrerz

2. Faza Dürrerz

3. Ankeryt

4. Kalcyt

Okrêg Buhotin

Okrêg Vranice

Z³o¿a metasomatycznych syderytów

  1. Erzberg (Austria)
  2. Bilboa (Hiszpania)

Erzberg

Bilboa

Epitermalne z³o¿a hydrotermalne

Z³o¿a rud Zn-Pb typu Missisipi Valley

¦l±sko-krakowski obszar z³o¿owy Zn-Pb

¦l±sko-krakowski obszar z³o¿owy Zn-Pb


Powrót na stronê z indeksem z³ó¿.