كبريتيد بركاني ضخم (VMS) الودائع هي نوع من الرواسب المعدنية التي تتكون في قاع البحر أو تحته نتيجة للنشاط البركاني والحراري المائي. تتكون عادة من كبريتيد معدني المعادن مثل copper, zinc, قيادة, الذهبو فضي، ويمكن أن تحتوي أيضًا على كميات كبيرة من حديد, كبريت، وعناصر أخرى. عادة ما تكون رواسب VMS صغيرة إلى متوسطة الحجم وتحدث في مجموعات أو أحزمة ، غالبًا بالاقتران مع البراكين المغمورة الصخور والفتحات الحرارية المائية.

تعتبر رواسب VMS مصادر مهمة للمعادن الأساسية والثمينة ، وقد تم تعدينها منذ آلاف السنين. توجد في كل من إعدادات قاع البحر الحديثة والقديمة ، وترتبط عادةً بحواف منتصف المحيط ، وأقواس الجزر ، وأحواض القوس الخلفي. توجد بعض من أهم رواسب VMS في كندا وأستراليا والدول الاسكندنافية وشبه الجزيرة الأيبيرية.

رواسب الكبريتيد الضخم البركاني (VMS)

الإعداد الجيولوجي

تتشكل رواسب الكبريتيد الضخمة البركانية (VMS) بالاقتران مع النشاط البركاني المغمور ، وتقع عادةً على طول هوامش الصفائح التكتونية في مناطق النشاط البركاني و / أو الزلزالي. عادة ما ترتبط الرواسب بأقواس الجزر القديمة أو أحواض القوس الخلفي ، حيث تم تعديل قاع البحر عن طريق البراكين المرتبطة بالاندساس.

يتم استضافة رواسب VMS بشكل عام بواسطة البراكين و صخور رسوبية، بما في ذلك الصخور البركانية البازلتية إلى الأنديزيت ، والصخور البركانية الريوليتية ، والصخور الرسوبية البحرية. توجد عادة في أحزمة الحجر الأخضر ، وهي تضاريس جيولوجية تحتوي على مجموعة متنوعة من الصخور البركانية والرسوبية ، وترتبط بالأقواس البركانية القديمة.

يتميز الإعداد الجيولوجي لرواسب VMS بوجود فتحات حرارية مائية أو "مدخنون سود" في قاع البحر ، والتي تطلق سوائل ساخنة غنية بالمعادن في المحيط. تتفاعل هذه السوائل مع مياه البحر والصخور المحيطة ، فتترسب المعادن في الفتحات وحولها. قد تحدث الرواسب في مجموعات أو "حقول" على طول السلاسل البركانية المغمورة ، وقد تكون مرتبطة بأنواع أخرى من الرواسب المعدنية، مثل الكبريتيدات الضخمة في قاع البحر (SMS) ورواسب الزفير تحت سطح البحر.

دلالة تاريخية

كانت رواسب VMS مصدرًا مهمًا للمعادن الأساسية والثمينة عبر التاريخ. لقد تم تعدينهم منذ العصور القديمة ، لا سيما النحاس والفضة ، وكانوا مصدرًا رئيسيًا للنحاس خلال العصر البرونزي. على سبيل المثال ، كان منجم ريو تينتو في إسبانيا قيد الاستخدام لأكثر من 5,000 عام ، حيث تعود عمليات التعدين إلى القرن الثالث قبل الميلاد.

في العصر الحديث ، كانت رواسب VMS هدفًا رئيسيًا للتنقيب عن المعادن خلال القرن العشرين ، لا سيما في الستينيات والسبعينيات. تم اكتشاف العديد من أكبر رواسب VMS في العالم خلال هذه الفترة ، ولا تزال تشكل مصادر مهمة للمعادن الأساسية والثمينة حتى يومنا هذا.

أنواع ودائع VMS

هناك عدة أنواع من رواسب VMS (الكبريتيد البركاني الضخم)، والتي يتم تصنيفها على أساس وضعها الجيولوجي و علم المعادن. فيما يلي بعض الأنواع الشائعة:

  1. رواسب VMS ثنائية النسق: تتشكل هذه الرواسب في بيئات بركانية تتميز بوجود كل من الصخور المافيكة والفلسية. عادة ما تكون صخور المافيك بازلتية ، وعادة ما تكون الصخور الفلسية ريوليتية أو داسيتية.
  2. رواسب Felsic VMS: تتشكل هذه الرواسب في البيئات البركانية التي تهيمن عليها الصخور الفلزية ، مثل الريوليت وداسيت.
  3. رواسب Mafic VMS: تتشكل هذه الرواسب في البيئات البركانية التي تهيمن عليها الصخور mafic ، مثل بازلت.
  4. الزفير الرسوبي (تسليم خاص) رواسب VMS: تتشكل هذه الرواسب في الأحواض الرسوبية وترتبط بالتصريف السوائل الحرارية المائية من خلال الصخور الرسوبية.
  5. رواسب VMS القبرصية: تمت تسمية هذه الرواسب على اسم رواسب الكبريتيد الضخمة في قبرص ، والتي تتشكل في البيئات البركانية المغمورة وترتبط بالأفيوليت (أجزاء من القشرة المحيطية).
  6. رواسب Kuroko Type VMS: تمت تسمية هذه الرواسب على اسم رواسب الكبريتيد الضخمة في منجم كوروكو الياباني ، والتي تتشكل في البيئات البركانية المغمورة وتتميز بمحتواها العالي من الزنك والرصاص والنحاس.
  7. رواسب Algoma Type VMS: سميت هذه الرواسب على اسم رواسب الكبريتيد الضخمة في منطقة ألغوما الكندية ، والتي تتشكل في بيئات بركانية تحت البحر وتتميز بمحتواها العالي من النحاس.

كل نوع من رواسب VMS له خصائصه الفريدة من حيث الإعداد الجيولوجي ، وعلم المعادن ، والأهمية الاقتصادية.

عمليات التكوين وعلم المعادن

تتكون رواسب الكبريتيد الضخمة البركانية (VMS) من السوائل الحرارية المائية التي تنشأ من النشاط البركاني. السوائل غنية بالكبريت والمعادن ، وغالبًا ما يتم طردها من الفتحات البركانية في قاع البحر. عندما تواجه السوائل الساخنة مياه البحر الباردة ، فإنها تبرد بسرعة ، مما يتسبب في ترسب المعادن والكبريت وتشكيل رواسب معدنية.

تعتبر معادن رواسب VMS معقدة ، مع وجود العديد من المعادن المختلفة. تتكون الرواسب عادة من طبقات من كبريتيدات المعادن ، مثل الكالكوبرايت, سفاليرايتو الغالينة كبرتيد الرصاص، مختلطة مع شوائب المعادن مثل البيريت معدن, كوارتزو الفلسبار سليكات الألمونيوم. قد تحتوي الودائع أيضًا على كميات كبيرة من الذهب والفضة ، بالإضافة إلى كميات صغيرة من معادن أخرى مثل الكوبالت, النيكلو قصدير. يمكن أن تختلف معادن رواسب VMS اعتمادًا على البيئة الجيولوجية المحددة التي تتشكل فيها.

الأهمية الاقتصادية والاستخدامات

تعتبر رواسب VMS مصادر مهمة للمعادن الأساسية مثل النحاس والرصاص والزنك ، وكذلك المعادن الثمينة مثل الذهب والفضة. كما أنها مصدر للمعادن الهامة الأخرى مثل الكوبالت والتيلوريوم ، والتي تستخدم في مختلف الصناعات ، بما في ذلك الإلكترونيات والطاقة المتجددة والفضاء.

يمكن أن تكون رواسب VMS مربحة للغاية لشركات التعدين بسبب محتواها العالي من المعادن وتكاليف الاستخراج المنخفضة نسبيًا مقارنة بأنواع الرواسب الأخرى. ومع ذلك ، فإن الجدوى الاقتصادية لإيداع VMS تعتمد على مجموعة متنوعة من العوامل ، بما في ذلك الدرجة والوزن للودائع ، وإمكانية الوصول والبنية التحتية للموقع ، وظروف السوق السائدة للمعادن المنتجة.

بالإضافة إلى أهميتها الاقتصادية ، تعتبر رواسب VMS ذات قيمة أيضًا للبحث العلمي ، لأنها توفر أدلة مهمة حول العمليات الجيولوجية التي شكلتها وتطور قشرة الأرض.

القضايا البيئية

يمكن أن يكون لتعدين رواسب VMS تأثيرات بيئية ، كما هو الحال مع أي نشاط تعدين. غالبًا ما توجد رواسب VMS في مناطق ذات جمال طبيعي وحساسية بيئية ، مما قد يؤدي إلى تفاقم الآثار البيئية للتعدين.

يمكن أن تتضمن عملية التعدين إزالة كميات كبيرة من التربة والصخور ، مما قد يؤدي إلى تآكل التربة ، وتغيير أنماط الصرف ، وتغيرات في جودة المياه. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تحتوي النفايات الناتجة عن التعدين على مواد كيميائية سامة يمكن أن تلوث التربة والمجاري المائية.

للتخفيف من هذه الآثار البيئية ، يتعين على شركات التعدين اتباع اللوائح البيئية وأفضل الممارسات ، مثل تقليل كمية النفايات المنتجة ومعالجة أي نفايات يتم إنشاؤها بشكل صحيح. بالإضافة إلى ذلك ، تعمل بعض شركات التعدين على إعادة تأهيل الأرض بعد توقف أنشطة التعدين ، مثل إعادة زراعة الغطاء النباتي أو استعادة موائل الحياة البرية.

أمثلة على ودائع VMS البارزة

تتضمن بعض ودائع VMS البارزة حول العالم ما يلي:

  1. Kidd Creek Mine ، كندا: يعد هذا أحد أكبر ودائع VMS في العالم ، ويقع في منطقة Timmins في أونتاريو. تم اكتشاف الرواسب في عام 1963 ويتم إنتاجها منذ عام 1966.
  2. منجم ميرا فولز ، كندا: يقع في جزيرة فانكوفر بكولومبيا البريطانية ، وهو مصدر مهم للزنك والنحاس والذهب والفضة.
  3. Laisvall Mine ، السويد: يقع إيداع VMS هذا في الجزء الشمالي من السويد وهو قيد الإنتاج منذ أوائل الخمسينيات من القرن الماضي. إنه مصدر مهم للزنك والرصاص والنحاس.
  4. منجم Skorpion Zinc ، ناميبيا: هذا هو واحد من أكبر رواسب VMS المعروفة في العالم ويقع في جنوب ناميبيا. وهو مصدر رئيسي للزنك ، كما أنه ينتج بعض الرصاص والفضة.
  5. Hellyer Mine ، أستراليا: يقع إيداع VMS هذا في تسمانيا وهو قيد الإنتاج منذ الثمانينيات. إنه مصدر مهم للزنك والرصاص والفضة.
  6. منجم Neves-Corvo ، البرتغال: يقع هذا الرواسب VMS في جنوب البرتغال وهو مصدر رئيسي للنحاس والزنك والرصاص.
  7. منجم بوليدين ، السويد: يقع إيداع VMS هذا في شمال السويد ويتم إنتاجه منذ أوائل عشرينيات القرن الماضي. إنه مصدر مهم للنحاس والزنك والرصاص والذهب والفضة.
  8. منجم كوروكو ، اليابان: يقع هذا المنجم في شمال اليابان وكان أحد أهم المناجم في البلاد حتى إغلاقه في عام 1981. وكان مصدرًا مهمًا للنحاس والرصاص والزنك والفضة.
  9. Golden Grove Mine ، أستراليا: يقع إيداع VMS هذا في غرب أستراليا وهو قيد الإنتاج منذ أوائل التسعينيات. إنه مصدر مهم للنحاس والرصاص والزنك والذهب والفضة.
  10. منجم نافان ، أيرلندا: يقع هذا المنجم في مقاطعة ميث ، أيرلندا ، وكان قيد الإنتاج من أواخر السبعينيات حتى عام 1970. وكان مصدرًا مهمًا للزنك والرصاص والنحاس.

ملخص النقاط الرئيسية

رواسب الكبريتيد البركاني الهائل (VMS) هي نوع من الرواسب المعدنية التي تتشكل في قاع البحر في البيئات المغمورة. تشمل النقاط الرئيسية حول ودائع VMS ما يلي:

  • تتشكل رواسب VMS من خلال تفاعل مياه البحر والسوائل الساخنة الغنية بالمعادن التي يتم طردها من قاع البحر.
  • تتكون رواسب VMS عادةً من معادن الكبريتيد التي تحتوي على النحاس والزنك والرصاص ومعادن ثمينة أخرى.
  • يمكن أن تكون رواسب VMS ذات أهمية اقتصادية وقد تم تعدينها حول العالم لمحتواها المعدني.
  • تتضمن أمثلة ودائع VMS البارزة ، ودائع Kidd Creek في كندا ، وحزام Pyrite الأيبري في إسبانيا والبرتغال ، وإيداع Kuroko في اليابان.
  • يمكن أن تشمل القضايا البيئية المرتبطة بتعدين VMS تصريف المناجم الحمضية وإطلاق المعادن الثقيلة في البيئة.

بشكل عام ، تعد رواسب VMS نوعًا مهمًا من الرواسب المعدنية التي لعبت دورًا مهمًا في تاريخ البشرية ولا تزال هدفًا للتنقيب عن المعادن والتعدين اليوم.