Podstawowy minerał
Minerał pierwotny to każdy minerał powstały podczas pierwotnej krystalizacji macierzystej magmowej skały pierwotnej i obejmuje niezbędny minerał (y) używany do klasyfikacji skały wraz z wszelkimi minerałami pomocniczymi. W geologii złóż rud procesy hipogeniczne zachodzą głęboko pod powierzchnią Ziemi i mają tendencję do tworzenia złóż minerałów pierwotnych, w przeciwieństwie do procesów supergenicznych , które zachodzą na powierzchni lub w jej pobliżu i mają tendencję do tworzenia minerałów wtórnych .
Skład pierwiastkowy i mineralogiczny skał pierwotnych zależy od składu chemicznego strumienia wulkanicznego lub magmowego , z którego zostały utworzone. Skały ekstruzyjne (takie jak bazalt , ryolit , andezyt i obsydian ) oraz skały inwazyjne (takie jak granit , granodioryt , gabro i perydotyt ) zawierają podstawowe minerały, w tym kwarc , skaleń , plagioklaz , muskowit , biotyt , amfibol , piroksen i oliwin w różnych stężeniach. Ponadto w skałach magmowych występują pierwotne minerały siarczanowe. Pierwotne minerały siarczanowe mogą występować w żyłach, minerały te obejmują; hauynit , noselit , baryt , anhydryt , gips (minerał pierwotny i wtórny), celestyt , alunit (minerał pierwotny i wtórny), kredyt i taumazyt .
Minerały pierwotne można wykorzystać do analizy halo dyspersji geochemicznej i minerałów wskaźnikowych. Ponadto najbardziej dominującymi minerałami pierwotnymi w glebie są minerały krzemianowe . Odkryto różne grupy krzemionki, które są kontrolowane przez ich układ wiązań oraz czworościan krzemionki.
Geochemia
Halo dyspersji geochemicznej
Złoża rud pierwotnych zawierają rudy pierwotne, które mogą tworzyć halo dyspersji geochemicznej, znane jako wyrażenia dyspersji pierwotnej. „Te pierwotne wyrażenia mają charakter syndepozycyjny, a zatem mogą wystąpić w czasie powstawania rudy lub w jego pobliżu”. Pierwotne wyrażenia rudy mogą wykazywać zmiany skał macierzystych. Zmiany te obejmują; krzemionkowanie , pirytyzacja , serycytyzacja , chlorytyzacja , przemiana węglanowa , turmalinizacja i greisens .
Minerały wskaźnikowe
Ciężkie minerały wskaźnikowe mogą prowadzić do dobrego przybliżenia pierwotnej geologii i obecności złóż mineralnych. Podstawowe minerały wskaźnikowe mogą być używane do identyfikacji złóż złota , kimberlitów i masywnych złóż siarczków. Minerały wskaźnikowe są dalej wykorzystywane do śledzenia ciągów dyspersji w strumieniach, co może określać lokalizację rud/minerałów pierwotnych oraz ich źródło.
Charakterystyka
Minerały w glebie występują w dwóch rodzajach; Pierwszy i drugi. „Główny minerał nie został zmieniony chemicznie od czasu jego krystalizacji z stygnącej magmy”. Ponadto minerał pierwotny definiuje się jako minerał, który znajduje się w glebie, ale nie powstaje w glebie, podczas gdy minerały wtórne powstają podczas wietrzenia gleby
minerały pierwotne. To ostatnie zostało dalej zdefiniowane przez dr Broome'a ze stanu Karolina Północna: wielkość cząstek minerałów pierwotnych jest przede wszystkim większa niż 2 μm, co obejmuje; muł, piasek i żwir. Najbardziej dominującymi minerałami pierwotnymi w glebie są minerały krzemianowe . Minerały krzemianowe składają się w ponad 90% z minerałów w skorupie ziemskiej. Istnieje sześć grup minerałów krzemionki opartych na układzie wiązań i czworościanie krzemionki. Do grup krzemionki należą: nezokrzemiany, sorokrzemiany, cyklokrzemiany, inokrzemiany, krzemiany warstwowe i tektokrzemiany. Tektokrzemiany, takie jak kwarc i krystobalit są powszechne w glebach. Krzemiany warstwowe są znane jako krzemiany arkuszowe i obejmują muskowit , biotyt i minerały ilaste. Cyklokrzemiany są znane jako krzemiany pierścieniowe i obejmują turmalin . Inokrzemiany są znane jako krzemiany jedno/dwułańcuchowe i obejmują amfibole i pirokseny. Sorokrzemiany zawierają podwójne czworościany krzemionki, takie jak wezuwianit . Nezokrzemiany mają jeden czworościan krzemionki, taki jak oliwin .
Skorupa ziemska i gleby są zdominowane przez kwas krzemowy w połączeniu z jonami Na, Al, K, Ca, Fe i O. Następujące elementy są składnikami minerałów pierwotnych, podczas gdy minerały pierwotne są składnikami skał macierzystych. Pierwotne skały są źródłem pierwotnych minerałów i pierwotnej wody . Klasyczne dyskusje na temat pochodzenia rud pierwotnych można znaleźć w dwóch publikacjach „Złoża rudy” (1903 i 1913). Według WA Tarra (1938) pierwotne złoża minerałów są wynikiem bezpośredniego działania magmy; stwierdza, że w wyniku rozszczepienia magmy z jednej strony powstają podstawowe skały magmowe i towarzysząca im grupa minerałów akcesoryjnych, które powstały w wyniku pierwszej krystalizacji w magmie, a z jednej strony kwaśne skały magmowe i druga grupa minerałów akcesoryjnych, które powstały przez osadzanie się z pozostałości ługów macierzystych .
Wzbogacanie rud pierwotnych
Wymywanie pierwotnych minerałów siarczanowych następuje w procesie bioługowania w celu oddzielenia pierwotnych rud siarczkowych. Rudy pierwotne są również wydobywane poprzez separację gęstych mediów (DMS), która jest techniką polegającą na usuwaniu skały płonnej poprzez zmianę ciężaru właściwego w cząstkach. Gęste minerały (o wysokim ciężarze właściwym) zawierające rudy pierwotne toną, a lżejsze minerały skały płonnej wypływają na powierzchnię. Instalacje DMS były szeroko stosowane w różnych zastosowaniach wydobywczych, takich jak wzbogacanie rud zawierających lit z pegmatytów, takich jak główny minerał zawierający lit, znany jako spodumen . Inną metodą wzbogacania jest separacja magnetyczna. Separacja magnetyczna obejmuje separację skały płonnej zawierającej żelazo, takiej jak hematyt . Hematyt nie może być stosowany w hutnictwie żelaza i stali bez wzbogacania. prażenie pierwotnych rud niskiej jakości, takich jak syderyt i hematyt, tworząc magnetyt . Gdy nastąpi konwersja tlenków żelaza, można przystąpić do separacji magnetycznej w celu wydobycia rud magnetycznych. Ponadto inną techniką wzbogacania stosowaną w przypadku rud pierwotnych jest flotacja pianowa. Flotację pianową stosuje się po prażeniu rud pierwotnych, gdzie magnetyt (lub inna ruda pierwotna) jest dalej oddzielany, tworząc koncentrat.
Bibliografia
- Tarr, Waszyngton; 1938: Wstępna geologia ekonomiczna; McGraw-Hill Book Co., Inc.