Teleptan I. 7. előadás: Vulkáni-hidrotermális rendszerek ásványi nyersanyagai és a vulkáni kőzetek hasznosíthatósága. Dr

Teleptan I. 7. előadás: Vulkáni-hidrotermális rendszerek ásványi nyersanyagai és a vulkáni kőzetek hasznosíthatósága Dr. Molnár Ferenc

PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com

Epitermális ércesedések általános jellemzői •

• • • •

Szárazföldi vulkáni területek kis mélységű (0-1500 m) zónáiban, 100-300°C hőmérsékletű hidrotermális folyamatokhoz kapcsolódóan, változékony nyomásviszonyok (litosztatikus-hidrosztatikus) mellet képződnek. Hasznosítható fémtartalom: Au, Ag, Pb, Zn, Cu (Hg) - nx1nx10 g/t Au koncentrációk, 1-100 Mt átlagos készlettel Kapcsolódó ásványi nyersanyagtelepek: kaolinit, illit, bentonit, alunit, kova Jellemző előfordulások: szubdukciós zónák mezozoósrecens vulkáni ívei Recens analógiák: geotermális mezők és vulkánihidrotermális rendszerek


Economics of gold and types of deposits 550,00

Gold production according to ore types in 1991

Long term variation of gold price (USD/oz) 500,00

Laterite

400,00 350,00

VMS 23 ,3 %

0, 1% 1, 0, 2% 4% 2, 0%

Price USD/oz

450,00

300,00

Mesothermal gold Epithermal gold

250,00

150,00

19

84 . 19 01. 85 03 . 19 01. 86 03 . 19 01. 87 03 . 19 01. 88 03 . 19 01. 89 03 . 19 01. 90 03 . 19 01. 91 03 . 19 01. 92 03 . 19 01. 93 03 . 19 01. 94 03 . 19 01. 95 03 . 19 01. 96 03 . 19 01. 97 03 . 19 01. 98 03 . 19 01. 99 03 . 20 01. 00 03 . 20 01. 01 03 . 20 01. 02 03 .0 1. 03

100,00

7, 9%

56 ,9 %

8, 2%

200,00

Date

Price on February 28, 2003: 349.60 USD/oz

(production data in Oz) PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com

Cu-porphyry, skarn, subvolcanic veins Placers and paleoplacers BIF Carlin type

Recens geotermális mezők és vulkáni hidrotermális rendszerek sajátosságai Geotermális mezők

Vulkáni hidrotermális rendszerek

Előfordulás: kiegyenlített térszínű vulkáni területek, vulkáni kúpok peremi és kalderák töréses zónái Megjelenés: hévforrások, “steaming ground”, melegvizes tavak

Előfordulás: vulkáni kitörési központok (kráterek)

Fluidumok kemizmusa: alkálineutrális, lokálisan savas

Fluidumok kemizmusa: erősen savas

Tipomorf ásványok: adulár, illit, szmektit, karbonát, alunit

Tipomorf ásványok: pirofillit, alunit, barit, terméskén

Megjelenés: időszakos krátertavak, szolfatarák


Epitermális ércesedések típusainak jellemzői Alacsony szulfidizációs fokú (adulár-szericit) Telepforma: teléres, érhálós, hintett Szerkezeti kontroll: kigyenlített térszínű vulkáni területek, kalderák töréses szerkezetei Szövet: szalagos-sávos, drúzás, kollomorf érkitöltés, breccsa Ércásványok: pirit, elektrum, arany, Au-Ag telluridok, vörösezüstércek, akantit, szfalerit, galenit, kalkopirit Meddőásványok: kvarc, kalcedon, opál, karbonátok, adulár, illit Elemasszociáció: Au, Ag, Zn, Pb (Cu, Sb, As, Hg, Te, Se)

Magas szulfidizációs fokú (savas-szulfátos) Telepforma: hintett, tömzsös, érhálós Szerkezeti kontroll: vulkáni kalderák centrális zónái, rendszerint szubvulkáni intrúzió felett Szövet: breccsa, kiszorítás, egyszerű erezések Ércásványok: pirit, enargit, kalkopirit, tennantit, covellin, elektrum, arany, telluridok Meddőásványok: kvarc, alunit, barit, kaolinit, pirofillit, topáz, illit Elemasszociáció: Cu, Au, Ag, (Pb, Hg, Sb, Te, Sn, Mo, Bi)


Kismélységű vulkáni-hidrotermális rendszerek és ércesedések térbeli kapcsolódása MAGMÁS FLUIDUM

GŐZ/GÁZ FELÁRAMLÁS

FORRÓVIZES OLDATOK

500-900°C SO2, HCl,CO2

VULKÁNI HIDROTERMÁLIS RENDSZER

CSAPADÉKVÍZ BEÁRAMLÁS

KRÁTERTÓ

GEOTERMÁLIS MEZŐK

200-300°C CO2, HCl,S

100°C CO2, H2S HÉVFORRÁS HÉVFORRÁSOS KOVAÜLEDÉK

STEAM-HEATED ALTERATION

FELFORRÁS

160-180°C

HS, Au,Cu

FELFORRÁS

LS, Au,Ag

200-300°C

NEUTRALIZATION

500-600°C

FELFORRÁS


CU- (Mo, Au) - PORFÍR

Volcanic structures, geothermal fields and epithermal gold deposits Kyushu, Japan


Vulkáni kürtő Aso, Kyushu, Japán


Geotermális mező (steaming ground) Unzen, Kyushu, Japán


Otake-Hatchobaru geothermal field Kyushu, Japan


Mineralogy of epithermal systems at intermediate depth (100-500 m)


Oxidation state in LS and HS type epithermal deposits


Solubility of gold in epithermal fluids


Hishikari LS type epithermal deposit Kyushu, Japan


HS type epithermal deposits in the Nansatsu district, Kyushu, Japan

Zoning is the result of neutralization of acidic-oxidative fluids during their interaction with the wall rocks. Permeability of rocks highly influences the extent of their alteration


General geology of the Carpathians


The Palaeogene volcanic arc of Hungary


The porphyry-copper and epithermal gold ore complex at Recsk NE-Hungary


Geology and hydrothermal alteration in the epithermal zoneof the Recsk ore complex, southern part


HS-type epithermal zones at Recsk

2 cm

Mineralized polymict breccia Enragite-luzonite, pyrite, gold enrichment PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com

Advanced argillic alteration zones

Mineralization of the Palaeogene intrusive-volcanic complex in the Velence Mts., W-Hungary


Fluid inclusion and stable isotope data for Palaeogene hydrothermal systems of Hungary


Neogene calk-alkaline and alkaline volcanism in Hungary and adjacent areas


Neogene geodynamic evolution and intermediate-acidic volcanism of the Carpathians


Neogene mineralization of the Tokaj Mts.


Adularia-sericite alteration zones in the Tokaj Mts.: Telkibánya Au-Ag deposit

0,2 cm

2 cm


Telkibánya: alteration and palaeodepth estimation


Steam-heated alteration zone in an LS type epithermal system near Mád southern Tokaj Mts.


Distal discharge zones of paleo-hot springs: Rátka, Tokaj Mts.


Alacsony szulfidizációs fokú epitermális ércesedések ásványparageneziseinek, elemasszociációinak és hőmérsékletének mélységi zonációja

Intenzív kovásodás (paleo talajvízszint) Gõzhevített savas-szulfátos felülbélyegzés

Paleofelszín

Alunitkaolinit

Limnikus kovaüledékek Hidrotermális erupciós és bentonittelepek breccsa Hévforrásos Cinnabarit, kovaüledék antimonit, realgár, barit

Kaolinit

Sb, Hg, As

Kovásodás kvarc, opál

Hematit

Au-Ag

Albite-kloritkarbonát Zn, Pb, Cu Ag(-Au)

Propilitesedés

Epidot

Szfalerit galenit kalkopirit

250°C

500-200 m

Pirit

Adulárszericit

Feláramló oldatok magmás komponensekkel

Oldatáramlás

Érhálózat


Telér

Hidrotermális breccsa

Felforrás

Káliföldpátos neutrális-alkalikus átalakulási zóna

(Au)

200°C

Illit & montmorillonit

Felforrás

100 - 50 m

Gőzhevített savas-szulfátos átalakulási zóna

100°C

Mélység

Csapadékvíz

Limnikus kovaüledék felhasználása: szilikatégla gyártás A nagytisztaságú (95-98%) Kovaanyagot finomszemcséjű formázott őrleményében krisztobalittá alakítják hevítéssel. A hőállóság kritériuma: 1580°C feletti olvadáspont.


Neogene mineralization of the Mátra Mts.

Ore production between 1952 and 1986: 3.2 Mt with 1.1% Pb and 3.2% Zn Remaining reserves: 5.2 Mt with 1.2% Pb and 3.3% Zn Average Au content of veins: 0.6 g/t


Neogene mineralization of the Börzsöny Mts.


Fluid inclusion and K-Ar data for Neogene LS-type epithermal mineralization in Hungary


Proposed model for hydrothermal mineralization of the Neogene volcanic belt in Hungary


Vulkáni kőzetek, mint ipari nyersanyagok I A felhasználhatóságot megszabó tényezők: fizikai tulajdonságok, kémiai ellenállóképesség Fizikai tulajdonságok I.: - kőzettani jellemzők: többnyire csak üde kőzet használható - törőszilárdság: a kőzet ásványos összetétele, szövete, nedvességtartalma erősen befolyásolja bazalt: 600 – 3400 kp/cm2, andezit: 500 – 3500 kp/cm2, intermedier – savanyú tufák: 500 – 900 kp/cm2

- húzási, hajlító-, nyírási-, ütési-, koptatási szilárdság

Végh Sándorné: Nemércek földtana 189-249 oldal


Vulkáni kőzetek, mint ipari nyersanyagok II • Fizikai tulajdonságok II.

- kőzetkeménység: Rosiwal-féle csiszolási keménység 4cm2 felületű próbakockát 0,2 mm-es korundporral 8 percig, meghatározott nyomóerővel csiszolják


Ásvány

Mohs

Rosiwal

talk

1

0,5

kősó

2

1.33

kalcit

3

3.30

fluorit

4

3.10

apatit

5

4.50

földpát

6

13.30

kvarc

7

72.0

topáz

8

112

korund

9

1000

gyémánt

10

90 000

Vulkáni kőzetek, mint ipari nyersanyagok III Fúrhatósági fokozat

Kőzettípus

I

Homok, agyag, lösz

II

Kavicsos homok, talaj

• Fizikai tulajdonságok III. -

Fúrási keménység Hézagosság-hézagtérfogat: 100 (V – Vt) V=teljes térfogat N% = -----------------V Vt = tömör térfogat

III

Pala, márga, homokkő, mészkő, tufa

IV

Törmelékes talaj, pala, márvány, tömött mészkő

V

Kovás palák, bontott vulkáni –magmás kőzetek, peridotit

Vt = száraz súly / fajsúly

VI

Kovás mészkő, dolomit, vulkáni és magmás kőzetek

VII

Kvarcos-karbonátos magmás kőzetek, szkarnok

VIII

Középszemcsés mélységi magmás kőzetek, üde vulkanitok

IX

Bazalt, aprószemcsés mélységi kőzetek

X

Tömör kvarcit, jaspilit, tűzkő, korundos metamorfit

- Térfogatsúly: Gránit – 2600-2700 kg/m3 Riolit – 1900-2500 kg/m3 Andezit – 2200-2800 kg/m3 Bazalt – 2800-3000 kg/m3 Tufa – 1400-2000 kg/m3 Horzsakő – 800-1500 kg/m3


Vulkáni kőzetek, mint ipari nyersanyagok IV • Fizikai tulajdonságok folyt. - víztartalom: bányanedvesség! - vízfelvevő képesség, kapillaritás - vízáteresztő képesség: 1 darcy=1 cm2 felületen, 1 mp alatt, 1cm távolságra, 1ml 1 centipoise viszkozitású folyadék átbocsátása 1 bar nyomáskülönbség mellett. v=kJ k=átbocsátási/szivárgási tényező, J=nyomásgradiens - hővezető képesség - hangszigetelő képesség - elektromos szigetelőképesség

• Kémiai tulajdonságok: mállással szembeni ellenállóképesség PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com

Vulkáni kőzetek, mint ipari nyersanyagok VI • Andezit, bazalt: útépítés (burkolat, zúzalék, szegélykő) • Horzsakő: könnyűbeton-adalék, csiszolóanyag, hő és hangszigetelő téglák (horzsakő+mész), nemesvakolatok, talajjavítás • Perlit: duzzasztott állapotban hőálló vakolatok, könnyűbeton (hő- és hangszigetelő), vegyi anyagok adszorbense, szűrője


Tokaji-hegység: a világ egyik legjelentősebb perlit előfordulása Perlit: gömbös-gyöngyös szerkezetű, savanyú vulkáni üveg, 2-6 súly% víztartalommal Duzzasztás: a víz kötési módjától függően 700-1100 °C-on Pálháza, Gyöngykőhegy

Perlie: an acid and glassy

Magyarország földtani készlete: 41 mT bányabeli készlete: 28 mT


Szárazföldi vulkáni-hidrotermális rendszerek nemérces ásványi nyersanyagai • Agyagtelepek: kaolinit, illit, bentonit hidrotermális kőzetátalakulás során kialakult telepei • Kovatelepek: hévforrások által táplált limnikus kifejlődések Végh Sándorné: Nemércek földtana 101 – 136. oldal


Kaolin: kaolinit és illit keverékéből álló többnyire hidrotermális eredetű ásványi nyersanyag Mád környéke, Tokaji hegység

Háztartási porcelán Szigetelő porcelán: 37-50% kaolin 37-25% kvarc 25% földpát Papírkaolin

Kiégetés során: 1000°C körül Kvarcból krisztobalit Kaolinitből mullit Krisztobalit+földpát= olvadék


Egy másik példa: Cornwall, gránit kaolinitesedése


Füzérradvány illit


Teleptan I. 7. előadás: Vulkáni-hidrotermális rendszerek ásványi nyersanyagai és a vulkáni kőzetek hasznosíthatósága. Dr

Recommend Documents