Жила (геология)
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( ноябрь 2013 г. ) |
В геологии жила представляет собой отдельное листовидное тело кристаллизованных минералов внутри породы . Жилы образуются, когда минеральные компоненты, переносимые водным раствором в горной массе, отлагаются в виде осадков . Гидравлический поток обычно возникает из-за гидротермальной циркуляции . [ 1 ]
Жилы классически представляют собой плоские трещины в горных породах, в которых рост кристаллов происходит перпендикулярно стенкам полости, а кристалл выступает в открытое пространство. Это, безусловно, метод формирования некоторых вен. редко Однако в геологии когда значительное открытое пространство остается открытым в больших объемах горных пород, особенно на несколько километров ниже поверхности. Таким образом, существуют два основных механизма формирования вен: заполнение открытого пространства и рост трещин .
Заполнение открытого пространства
[ редактировать ]
Заполнение открытого пространства является отличительной чертой эпитермальных жильных систем, таких как штокверк , грейзенов или некоторых скарновых сред. Чтобы заполнение открытого пространства вступило в силу, ограничивающее давление обычно считается ниже 0,5 ГПа или менее 3–5 км (2–3 миль). Образовавшиеся таким образом жилы могут иметь коллоформную , агатовую форму, состоящую из последовательных отложений минералов, которые расходятся от точек зародышеобразования на стенках жил и, кажется, заполняют доступное открытое пространство. Часто присутствуют признаки кипения жидкости. Пустоты , полости и жеоды — все это примеры явлений заполнения открытого пространства в гидротермальных системах.
Альтернативно, гидроразрыв может привести к образованию брекчии , заполненной жильным материалом. Такие жильные системы брекчии могут быть довольно обширными и могут образовывать форму пластинчатых падающих пластин, диатрем или обширных по латерали манто, контролируемых такими границами, как надвиги , компетентные осадочные слои или покрывные породы .
Запаянные вены
[ редактировать ]В макроскопическом масштабе образование жил контролируется механикой разрушения, обеспечивая место для осаждения минералов. [ 2 ] Виды разрушения классифицируются как (1) переломы сдвига, (2) переломы растяжения и (3) гибридные переломы. [ 3 ] и может быть описан критерием разрушения Мора-Гриффита-Кулона. [ 4 ] Критерий разрушения определяет как напряжение, необходимое для разрушения, так и ориентацию трещины, поскольку на диаграмме Мора можно построить оболочку сдвигового разрушения, которая отделяет устойчивое от нестабильного состояний напряжений. Огибающая сдвиговой трещины аппроксимируется парой линий, симметричных относительно оси σ n . Как только круг Мора касается линий оболочки трещины, которые представляют критическое состояние напряжения, образуется трещина. Точка окружности, которая первой касается оболочки, представляет собой плоскость, вдоль которой образуется трещина. Вновь образовавшаяся трещина приводит к изменению поля напряжений и прочности на разрыв разрушенной породы, а также вызывает падение величины напряжений. Если напряжение снова увеличится, скорее всего, в той же плоскости разрушения возникнет новый перелом. Этот процесс известен как механизм запечатывания трещин. [ 5 ]
Считается, что жилы-запечатки трещин образуются довольно быстро во время деформации за счет осаждения минералов в зарождающихся трещинах. По геологическим меркам это происходит быстро, потому что давление и деформация означают, что большие открытые пространства невозможно поддерживать; обычно пространство составляет порядка миллиметров или микрометров . Жилы увеличиваются в толщине за счет повторного открытия трещин и постепенного отложения минералов на поверхности роста, а также становятся разлагаемыми. [ 6 ]
Тектонические последствия
[ редактировать ]Жилам обычно требуется либо гидравлическое давление, превышающее гидростатическое давление (для образования гидравлических трещин или брекчий гидроразрыва), либо им нужны открытые пространства или трещины, для чего требуется плоскость растяжения внутри горной массы.
Таким образом, во всех случаях, за исключением брекчии, жила измеряет плоскость растяжения внутри горной массы, плюс-минус значительная погрешность. Измерение достаточного количества вен статистически образует плоскость основного растяжения.
В пластически деформирующихся режимах сжатия это, в свою очередь, может дать информацию о напряжениях , действующих во время образования жил. В режимах растяжения с деформацией жилки располагаются примерно перпендикулярно оси растяжения.
Минерализация и прожилковость
[ редактировать ]
Жилы являются обычным явлением в горных породах и свидетельствуют о движении жидкости в системах трещин. [ 7 ] Вены предоставляют информацию о напряжении, деформации, давлении, температуре, происхождении жидкости и составе жидкости во время их формирования. [ 2 ] Типичные примеры включают золотые залежи , а также скарновую минерализацию. Брекчии гидроразрыва являются классическими объектами для разведки руд, поскольку здесь имеется много потоков флюидов и открытое пространство для отложения рудных минералов.
Руды, связанные с гидротермальной минерализацией, которые связаны с жильным материалом, могут состоять из жильного материала и/или породы, в которой находится жила.
Золотоносные жилы
[ редактировать ]
На многих золотых приисках, разрабатывавшихся во время золотой лихорадки XIX века, в качестве рудного материала обычно использовался только жильный материал. [ 8 ] В большинстве современных рудников рудный материал в основном состоит из жил и некоторых компонентов вмещающих пород, окружающих жилы. [ 9 ]
Разница между методами добычи полезных ископаемых XIX и XXI веков и типом искомой руды зависит от качества добываемого материала и используемых методов добычи. Исторически сложилось так, что ручная добыча золотых руд позволяла горнякам выбирать жильный кварц или рифовый кварц, что позволяло разрабатывать части залежей с самым высоким содержанием без разбавления неминерализованными вмещающими породами.
Сегодняшняя добыча полезных ископаемых, в которой используются более крупные машины и оборудование, вынуждает горняков принимать вместе с рудой низкосортную пустую породу, что приводит к разбавлению содержания.
Однако сегодняшняя добыча и анализ позволяют определить объемную минерализацию более низкого содержания, внутри которой золото невидимо невооруженным глазом. В этих случаях прожилки являются подчиненным хозяином минерализации и могут быть лишь индикатором наличия метасоматоза вмещающих пород, содержащих низкосортную минерализацию.
По этой причине жилы гидротермальных месторождений золота больше не являются исключительным объектом добычи, а в некоторых случаях минерализация золота полностью ограничивается измененными вмещающими породами, внутри которых расположены совершенно бесплодные кварцевые жилы.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Шрётер, Том. «Венные отложения» . Earthsci.org . Проверено 1 ноября 2013 г.
- ^ Jump up to: а б Бонс, Пол Д.; Эльбург, Марлина А.; Гомес-Ривас, Энрике (1 октября 2012 г.). «Обзор формирования тектонических жил и их микроструктур» . Журнал структурной геологии . 43 : 33–62. Бибкод : 2012JSG....43...33B . дои : 10.1016/j.jsg.2012.07.005 . ISSN 0191-8141 .
- ^ Шольц, Кристофер Х. (2019). Механика землетрясений и разломов (3-е изд.). Кембридж: Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-1-107-16348-5 .
- ^ Филлипс, Уильям Джон (1 августа 1972 г.). «Гидравлический разрыв и минерализация» . Журнал Геологического общества . 128 (4): 337–359. Бибкод : 1972JGSoc.128..337P . дои : 10.1144/gsjgs.128.4.0337 . ISSN 0016-7649 . S2CID 128945906 .
- ^ Рамзи, Джон Г. (март 1980 г.). «Трек-запечатывающий механизм деформации горных пород» . Природа . 284 (5752): 135–139. Бибкод : 1980Natur.284..135R . дои : 10.1038/284135a0 . ISSN 1476-4687 . S2CID 4333973 .
- ^ Ренар, Франсуа; Андреани, Мюриэль; Булье, Анн-Мари; Лабаум, Пьер. «Модели запечатывания трещин: записи некоррелированных изменений снятия напряжений в породах земной коры» (PDF) . hal.archives-ouvertes.fr/ . Университет Жозефа Фурье.
- ^ Ферри, Джон М. (1994). «Исторический обзор потока метаморфических флюидов» . Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 99 (Б8): 15487–15498. Бибкод : 1994JGR....9915487F . дои : 10.1029/94JB01147 . ISSN 2156-2202 .
- ^ Ральф, Крис. «Калифорнийские золотые кварцевые жилы» . Драгоценные камни глубинки Невады . Проверено 1 ноября 2013 г.
- ^ Лайель, Чарльз. «Элементы геологии» . geology.com . Проверено 1 ноября 2013 г.
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
