炭酸塩代替預金（CRD）

炭酸塩置換 (CRD) は、既存の炭酸塩の置換によって生じる地層です。 岩 by 鉱石鉱物、多くの場合、次のような金属 つながる, 亜鉛、 銅。 これらの鉱床は卑金属の重要な供給源であり、貴重な金属が集中しているため経済的に重要です。 ミネラル それらの中で。

基本的な特徴：

1. 形成プロセス: CRD は通常、交換プロセスを通じて形成されます。 熱水流体 豊富な金属が炭酸塩岩に浸透し、元の鉱物が溶解し、鉱石鉱物に置き換わります。 置換プロセスは、流体の温度、圧力、化学組成の変化に応じて発生します。
2. 鉱石鉱物: CRD で見つかる主な鉱石鉱物には次のものがあります。 閃亜鉛鉱 （亜鉛）、 方鉛鉱 (リード)、そして 黄銅鉱 （銅）。 これらの鉱物は、多くの場合、変質した炭酸塩母岩内に蓄積し、経済的に実行可能な鉱床を形成します。
3. 母岩: CRD の母岩は、次のような炭酸塩岩です。 石灰岩 や ドロマイト。 これらの炭酸塩岩が鉱石鉱物によって置き換えられると、鉱床内に明確な鉱化帯が形成されます。
4. 空間分布: CRD は、局所的な鉱体から広範囲の鉱化帯まで、幅広い空間分布を示す可能性があります。 鉱石鉱物の分布は、地質構造、流体経路、母岩の性質の影響を受けます。

歴史的背景と発見: CRD の発見は 19 世紀後半から 20 世紀初頭に遡ります。 注目に値する初期の発見の 1883 つは、XNUMX 年にオーストラリアの有名なブロークン ヒル鉱床で発生しました。ブロークン ヒルは、鉛、亜鉛、および金属を含む CRD の典型的な例です。 銀 炭酸塩岩に代わる鉱物。

時間が経つにつれ、CRD は世界中のさまざまな地質環境で確認されてきました。 メキシコ、米国、カナダ、ペルー、中国は、多額の CRD 鉱床を保有している国の一つです。 地質学的理解と探査技術の進歩は、CRD の継続的な発見において重要な役割を果たしてきました。

重要性： CRD は高濃度の有価金属を収容できるため、経済的に重要です。 これらの鉱床の採掘は、鉛、亜鉛、銅の世界的な生産に大きく貢献しています。 CRD の地質学的プロセスと特性を理解することは、これらの鉱物資源の探査と開発を成功させるために不可欠です。

地質環境と形成

母岩: 炭酸塩置換鉱床（CRD）は主に炭酸塩シーケンスで発生し、石灰岩とドロマイトが主な母岩です。 これらの炭酸塩岩は、元の鉱物を鉱石鉱物に置き換えることにより、CRD の形成に必要な枠組みを提供します。

CRD 形成を促進する構造環境: CRD は多くの場合、特定の地殻環境や地質環境に関連付けられています。 CRD の形成につながる一般的な地殻環境には次のようなものがあります。

1. 折られた 山 ベルト： CRD は、折り畳まれた山岳地帯に関連する領域で頻繁に見つかります。 これらの環境での地殻活動に伴う圧縮と変形により、亀裂が生じ、 欠点、熱水の通路を提供します。
2. 沈み込み帯: ある構造プレートが別の構造プレートの下に沈み込む構造環境は、CRD の形成に寄与する可能性があります。 沈み込みに関連したマグマ活動と流体循環は、 変更 炭酸塩岩の代替。
3. リフトゾーン: 地球のリソスフェアが引き離されている地溝帯は、熱水流体の循環に好ましい条件を生み出す可能性があります。 リフトゾーンに関連する伸張テクトニクスは、亀裂や断層の発達をもたらし、鉱物化流体の経路を提供する可能性があります。
4. 障害 ゾーン： 断層系は、特定の地殻環境に関係なく、CRD の形成において重要な役割を果たす可能性があります。 断層は熱水の導管として機能し、熱水が地殻を通って移動し、炭酸塩岩と相互作用することを可能にします。

CRD 形成に関与する水熱プロセス: 炭酸塩置換鉱床の形成には、複雑な熱水プロセスが関与します。 主な手順は次のとおりです。

1. 熱水流体: 多くの場合、マグマ活動に関連する、金属を多く含む高温の流体が地殻中を循環しています。 これらの流体はマントルまたは地殻のより深い部分に由来する可能性があります。
2. 流体と岩石の相互作用: 熱水流体は炭酸塩母岩 (石灰岩やドロマイト) と相互作用します。 この相互作用には、元の炭酸塩鉱物の溶解と、その場所での鉱石鉱物の沈殿が含まれます。 交換プロセスは、流体の温度、圧力、化学組成の変化によって引き起こされます。
3. ゾーニング： CRD は多くの場合、温度、圧力、流体組成の変化に対応して異なる鉱化ゾーンを持つゾーン パターンを示します。 このゾーニングには、金属濃度が最も高い中央ゾーンが、より低い濃度の周辺ゾーンに囲まれている場合があります。
4. 破壊および断層に関連した石灰化: 母岩内の断層や亀裂は、熱水の導管を提供します。 鉱化はこれらの構造に沿って集中することが多く、その結果、より広範な CRD システム内で鉱体が形成されます。

CRD 形成に関与する地質学的プロセスと熱水プロセスを理解することは、鉱物探査と資源評価に不可欠です。 地質図作成、地球化学、および 地球物理学 潜在的な CRD 堆積物の特定と特性評価に貢献します。

鉱石の鉱物と鉱化

鉱石鉱物:

炭酸塩代替鉱床 (CRD) に関連する主な鉱石鉱物には次のものがあります。

1. 閃亜鉛鉱（硫化亜鉛）： 閃亜鉛鉱は CRD で一般的に発生する鉱石であり、亜鉛の主な供給源です。 多くの場合、明確な結晶を形成し、色は黄色から茶色、黒色まで変化します。
2. 方鉛鉱（硫化鉛）： 方鉛鉱は、CRD で見つかったもう XNUMX つの重要な鉱石鉱物であり、鉛の主な供給源として機能します。 通常、光沢のある金属の立方体または八面体の結晶として見えます。
3. 黄銅鉱（銅） 鉄 硫化物）： 黄銅鉱は、一部の CRD に存在する銅を含む鉱石鉱物です。 真鍮のような黄色をしており、銅の重要な供給源です。
4. テトラヘドライト (銅) アンチモン 硫化物）： テトラヘドライトは CRD で見つかることがあり、銅の含有量に寄与します。 多くの場合、暗い金属の結晶として発生します。
5. パイライト (硫化鉄): 黄鉄鉱は CRD の主要な経済的鉱石鉱物ではありませんが、鉱体と関連付けられることがよくあります。 黄鉄鉱は立方晶を形成し、さまざまな量で存在します。

脈石ミネラル:

脈石ミネラルは、次のような非経済的なミネラルです。 鉱床。 CRD の場合、次の脈石ミネラルが存在する可能性があります。

1. 方解石: 方解石は、特に炭酸塩母岩を考慮すると、CRD で一般的な脈石鉱物です。 多くの場合、菱面体晶を形成し、鉱石鉱物と相互成長しているのが見られます。
2. ドロマイト: 別の炭酸塩鉱物であるドロマイトも、CRD 内に脈石として存在する可能性があります。 方解石と似た外観をしていますが、化学組成によって区別できます。
3. 石英: 石英は多くの鉱床で一般的な脈石鉱物であり、CRD に関連している可能性があります。 六角形の結晶を形成し、耐腐食性があります。 風化.
4. バライト: 重晶石は、CRD の脈石鉱物として時々発見されます。 比重が高く、板状結晶を形成する場合があります。

鉱石鉱物の組織と寄生:

1. 置換テクスチャ: CRD の最も特徴的な組織は、元の炭酸塩鉱物が鉱石鉱物に置き換わる置換組織です。 この置き換えは、元の岩の織物を保存したまま行うことができ、独特の質感をもたらします。
2. ゾーニング： CRD は、温度、圧力、流体組成の変化に対応してさまざまな鉱物集合体を伴う鉱化作用のゾーンを示すことがよくあります。 このゾーニングには、より低濃度の周辺ゾーンに囲まれた高品位の鉱石鉱物の中心核が含まれる場合があります。
3. 寄生: CRD における寄生配列とは、鉱物形成の年代順を指します。 これは、堆積物の時間の経過に伴う変化を理解するのに役立ちます。 通常、閃亜鉛鉱や方鉛鉱などの硫化鉱物が常成シーケンスの初期に形成され、その後に石英や方解石などの後期の鉱物が形成されます。
4. 横切る静脈: 置換に加えて、CRD 内の鉱石鉱物は母岩内に横切る鉱脈を形成することがあります。 これらの静脈は、後期の石化現象を表す亀裂や断層と関連していることがよくあります。

これらの鉱石鉱物、脈石鉱物、組織、および寄生遺伝的関係を理解することは、CRD の探索と開発の両方にとって重要です。 詳細なフィールドワークや実験室分析を含む地質学的研究は、これらの鉱床の複雑な歴史を解明するのに貢献します。

CRD の地球化学的特徴

炭酸塩置換鉱床 (CRD) の地球化学的特徴は、鉱化流体の起源と進化に関する貴重な情報を提供します。 主要な地球化学指標には次のものがあります。

1. 金属含有量： 亜鉛、鉛、銅などの金属濃度の上昇は、CRD の主な指標です。 岩石サンプルの地球化学分析により、これらの経済的に価値のある金属の存在が明らかになります。
2. パスファインダーの要素: 特定の元素は、特定の種類の鉱床に関連付けられています。 CRD の場合、パスファインダー要素には銀、アンチモン、 砒素、 ビスマス。 これらの要素は、探索中の指標として機能します。
3. 硫黄 同位体： CRD 中の硫化鉱物の硫黄同位体組成は、鉱化流体中の硫黄源についての洞察を提供します。 硫黄同位体の変化は、マグマ硫黄や堆積硫黄などのさまざまな発生源からの寄与を示している可能性があります。
4. 炭素および酸素同位体: 方解石やドロマイトなどの CRD 内の炭酸塩鉱物は、炭素と酸素の同位体にばらつきを示す可能性があります。 同位体の研究は、熱水流体中の炭素と酸素の供給源を理解するのに役立ち、流体と岩石の相互作用に関する情報を提供できます。

流体含有物の研究:

流体包有物は、閉じ込められた流体を含む鉱物内の微細な空洞であり、鉱化流体の組成と特性の直接的な証拠を提供します。 CRD における流体含有物の研究には、以下が含まれます。

1. 流体組成: 介在物に閉じ込められた流体の組成を分析することは、鉱化作用を担う熱水流体の化学的特徴を特定するのに役立ちます。
2. 温度と圧力の条件: 流体包有物の研究により、地質学者は鉱化反応中の温度と圧力の状態を推定することができます。 この情報は、鉱床の地質学的歴史を再構築するのに役立ちます。
3. 塩分： 流体含有物の塩分は重要なパラメーターです。 塩分の変化は、堆積物の発達中に熱水流体の化学組成が変化したことを示している可能性があります。
4. フェーズの変化: 流体含有物の相変化（気体から液体、または液体から液体への転移など）を観察すると、トラップ条件を決定し、流体の挙動を理解するのに役立ちます。

同位体研究:

同位体研究は、CRD 形成に関与する発生源とプロセスについてのさらなる洞察を提供します。

1. 安定同位体 (酸素、炭素): 炭酸塩鉱物中の酸素と炭素の安定同位体は、熱水流体の温度と源を示すことができます。 安定同位体の変化は、さまざまな流体源を区別するのに役立ち、流体と岩石の相互作用に関する情報を提供します。
2. 放射性同位体 (鉛、ストロンチウム): 鉛やストロンチウム同位体などの放射性同位体は、鉱化の年代を確立し、金属の起源を追跡するために使用できます。 同位体比は、金属のさまざまな地質学的起源を区別するのに役立ちます。
3. 硫黄同位体: 前述したように、硫化鉱物中の硫黄同位体は、熱水中の硫黄源に関する情報を提供します。

これらの地球化学、流体包有物、および同位体研究を統合することにより、地質学者は CRD の起源と進化について包括的な理解を構築することができ、鉱物探査や資源評価に役立ちます。

炭酸塩代替預金の種類

炭酸塩代替鉱床 (CRD) は、地質学的特徴に基づいてさまざまなタイプと分類を示すことができます。 鉱物学、および地質学的設定。 CRD の一般的なタイプには次のようなものがあります。

1. ミシシッピバレータイプ (MVT) 入金:
   • ホストロック: 通常、石灰岩などの炭酸塩岩に存在します。 ドロストーン.
   • ミネラル： 主に閃亜鉛鉱（亜鉛）、方鉛鉱（鉛）、 ホタル石。 重晶石と関連付けられることもあります。
   • ディストリビューション： 堆積盆地内の断層に制御された場所でよく見られます。
2. アイルランド型亜鉛鉛鉱床:
   • ホストロック: 石炭紀の石灰岩でホストされています。
   • ミネラル： 主な鉱石鉱物として閃亜鉛鉱と方鉛鉱が特徴です。
   • ディストリビューション： アイルランドとイギリスの一部で見られます。
3. セデックス (堆積性呼気) 堆積物:
   • ホストロック: 主催 堆積岩、炭酸塩配列を含む。
   • ミネラル： 閃亜鉛鉱、方鉛鉱、黄鉄鉱などの硫化鉱物で構成されています。 重晶石も存在する場合があります。
   • ディストリビューション： 世界中に広く分布しており、盆地や地溝帯に関連していることが多い。
4. ブロークン・ヒル・タイプの鉱床:
   • ホストロック: 主に炭酸塩岩に存在します。
   • ミネラル： 方鉛鉱、閃亜鉛鉱、および少量のその他の硫化物が特徴です。
   • ディストリビューション： 顕著な例には、オーストラリアのブロークンヒル鉱床が含まれます。
5. スカルン型預金:
   • ホストロック: マグマ岩の貫入により変成作用を受ける炭酸塩岩。
   • ミネラル： 鉱石鉱物には、閃亜鉛鉱、方鉛鉱、黄銅鉱などがあります。 スカルン などのミネラル ガーネット や 輝石.
   • ディストリビューション： 貫入火成体の周囲の接触変成帯に関連しています。
6. 階層限定の代替預金:
   • ホストロック: 通常、堆積盆地内の炭酸塩シーケンスで発生します。
   • ミネラル： 鉱石鉱物には、閃亜鉛鉱、方鉛鉱、その他の硫化物が含まれます。
   • ディストリビューション： 層序の地平線で発見され、地域の地殻変動の影響を受ける可能性があります。
7. ドロマイトにホストされた熱水鉱床:
   • ホストロック: 主にドロマイトでホストされています。
   • ミネラル： 閃亜鉛鉱や方鉛鉱などの鉱石鉱物は、ドロマイトの代替に関連しています。
   • ディストリビューション： ドロマイト化が起こった地域で発生し、多くの場合、熱水の流れに関連します。
8. 炭酸塩含有鉛亜鉛 (CHZ) 鉱床:
   • ホストロック: 石灰岩やドロマイトなどの炭酸塩岩。
   • ミネラル： 主に方鉛鉱と閃亜鉛鉱から構成されます。
   • ディストリビューション： プラットフォーム炭酸塩や地溝帯関連環境など、さまざまな地質環境で見つかります。

これらのタイプの CRD は、経済的に重要な資源の形成につながる可能性のある地質環境とプロセスの多様性を示しています。 鉱床。 それぞれのタイプには独自の特徴があり、鉱物の探査と開発を成功させるには、これらの違いを理解することが重要です。

CRD の地域的な例

1. ブロークンヒル鉱床、オーストラリア:
   • 住所 オーストラリア、ニューサウスウェールズ州。
   • ミネラル： 主に方鉛鉱（鉛）と閃亜鉛鉱（亜鉛）。
   • 地質学的特徴: ブロークン ヒルは世界で最も豊かな CRD の XNUMX つであり、一連のシルル紀の堆積岩で鉱化が起こっています。 この堆積物は断層に関連しており、炭酸塩が豊富な環境にあります。 歴史的に重要な鉛、亜鉛、銀の供給源でした。
2. コソボのトレプチャ鉱山:
   • 住所 コソボ北部。
   • ミネラル： 方鉛鉱、閃亜鉛鉱、黄銅鉱、黄鉄鉱。
   • 地質学的特徴: トレプチャ鉱山は、炭酸塩岩にホストされた CRD の複合体です。 鉱化作用は断層帯に関連しており、地殻変動が活発な地域内で発生します。 この鉱床は、鉛、亜鉛、その他の卑金属にとって歴史的に重要な役割を果たしてきました。
3. パインポイント鉱山、カナダ:
   • 住所 カナダ、ノースウェスト準州。
   • ミネラル： 閃亜鉛鉱、方鉛鉱、黄鉄鉱。
   • 地質学的特徴: パイン ポイントは、ミシシッピ バレー タイプ (MVT) 鉱床の典型的な例です。 この鉱石は苦灰石と石灰岩で産出され、鉱化作用はカルスト地形や断層と関連しています。 かつては鉛亜鉛の重要な生産国でした。
4. ボリエバ鉱山、ブルガリア:
   • 住所 マダン鉱石地帯、ブルガリア。
   • ミネラル： 閃亜鉛鉱、方鉛鉱、黄鉄鉱、黄銅鉱。
   • 地質学的特徴: ボリエバ鉱山は、鉱山の長い歴史を持つ地域に位置し、炭酸塩を含む鉱床で知られています。 鉱化作用は断層に関連しており、炭酸塩岩内で起こり、ブルガリアの鉛と亜鉛の生産に寄与している。
5. ランメルスベルク鉱山、ドイツ:
   • 住所 ドイツ、ニーダーザクセン州。
   • ミネラル： 閃亜鉛鉱、方鉛鉱、黄鉄鉱、黄銅鉱。
   • 地質学的特徴: ランメルスベルクは、何世紀にもわたって開発されてきた歴史的な鉱山地区です。 この鉱石は、火山岩と堆積岩の複合体に含まれる多金属鉱床で産出されます。 これは世界最大の鉛、亜鉛、銀の鉱床の XNUMX つです。
6. オズダグ鉱山地区、トルコ:
   • 住所 中央アナトリア、トルコ。
   • ミネラル： 閃亜鉛鉱、方鉛鉱、黄鉄鉱。
   • 地質学的特徴: オズダー鉱区は、炭酸塩を主とする CRD で知られています。 鉱化作用は断層帯に関連しており、鉱石はドロマイトと石灰岩で発生します。 トルコは、そのような鉱床からの亜鉛と鉛の重要な生産国です。
7. アイルランド、ナヴァン鉱山地区:
   • 住所 アイルランド、ミース州。
   • ミネラル： 閃亜鉛鉱、方鉛鉱、黄鉄鉱。
   • 地質学的特徴: ナヴァン鉱区はアイルランド型の亜鉛と鉛の鉱床です。 この鉱石は石炭紀の石灰岩中に産出され、断層活動に関連しています。 アイルランドでは亜鉛と鉛の主要な供給源となっています。

これらの地域的な例は、炭酸塩代替鉱床の世界的な分布と、それらが形成される環境の地質学的多様性を浮き彫りにしています。 それぞれの鉱床には、地質学的歴史と地殻環境によって形成された独自の特徴があり、それぞれの鉱山地区の経済的重要性に貢献しています。

他の預金タイプとの比較

1. 斑岩銅鉱床:

• コントラスト： 斑岩銅鉱床は主にマグマの貫入に関連しており、大量の母岩内に広がる鉱化作用を特徴としています。 対照的に、CRD は通常、炭酸塩岩に存在し、熱水流体により元の鉱物が鉱石鉱物に置き換わることで生じます。
• 共通性： どちらの堆積タイプも、銅を含む卑金属の重要な供給源となる可能性があり、プレート構造の境界に関連していることがよくあります。

2. 火山性の塊状硫化物 (VMS) 入金:

• コントラスト： VMS デポジット 海底火山活動に関連して形成され、海底に大量の硫化物が蓄積するのが特徴です。 一方、CRD は堆積環境に関連していることが多く、炭酸塩岩が鉱石鉱物に置き換わることで生じます。
• 共通性： VMS と CRD は両方とも、亜鉛や鉛などのさまざまな卑金属を含むことがあり、いくつかの地球化学的特性を共有する可能性があります。

3. スカルン鉱床:

• コントラスト： スカルン鉱床は、CRD と同様に、熱水流体と炭酸塩岩との相互作用を通じて形成されます。 しかし、スカルンは通常、マグマ岩の貫入に関連しており、周囲の岩石の変成変化を引き起こします。 対照的に、CRD は貫入マグマ活動と直接の関連性を持たない可能性があります。
• 共通性： どちらの鉱床タイプにも亜鉛、鉛、銅などの卑金属が含まれる可能性があり、重複する鉱物集合体が存在する場合があります。

4. 堆積性排出物 (SEDEX) 堆積物:

• コントラスト： SEDEX 堆積物は、海底からの金属を豊富に含む流体の吐き出しによって堆積盆地に形成されます。 CRD は堆積環境にも関連していますが、多くの場合、熱水流体による炭酸塩岩の鉱石鉱物による置換が含まれます。
• 共通性： どちらの鉱床タイプも層状およびホストベースメタル鉱化作用である可能性がありますが、それらの形成につながる特定の地質学的プロセスは異なります。

5. エピサーマル ゴールド 預金：

• コントラスト： 表熱金鉱床は、地表近くの低温熱水から形成され、金と銀の析出を特徴としています。 CRD は熱水流体を含みますが、炭酸塩岩を卑金属硫化物で置き換えることに焦点を当てています。
• 共通性： どちらの鉱床タイプも熱水プロセスに関連しており、一部の CRD には副産物として金や銀が含まれる場合もあります。

6. 層状鉛亜鉛鉱床:

• コントラスト： 層状鉛亜鉛鉱床は、SEDEX 鉱床と同様、堆積岩中の層状鉱床です。 CRD は炭酸塩シーケンスでも発生しますが、より複雑な水熱置換プロセスが関与する可能性があります。
• 共通性： どちらの鉱床タイプも層状で、鉛と亜鉛の鉱化を含む場合がありますが、その形成に至る地質学的プロセスは異なる場合があります。

これらの鉱床タイプはいくつかの共通要素を共有していますが、違いは地質環境、鉱物学、およびその形成につながる特定のプロセスにあります。 これらの違いを理解することは、効果的な鉱物探査と資源評価にとって非常に重要です。

参考文献リスト

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