Les fluides hydrothermaux minéralisés sont des fluides enrichis en minéraux et des métaux, et jouent un rôle important dans la formation de nombreux types de gisements minéraux. Ces fluides sont généralement chauds et riches en minéraux, et sont souvent associés à une activité ignée, comme le volcanisme ou les intrusions. Les fluides peuvent provenir de diverses sources, notamment des fluides magmatiques, des fluides métamorphiques ou des fluides météoriques.

Lorsque ces fluides traversent roches, ils peuvent provoquer des changements dans les roches, comme l'introduction de nouveaux minéraux, altération des minéraux existants et la création de nouvelles structures, telles que des veines ou des brèches. Au fur et à mesure que les fluides se déplacent dans la roche, ils peuvent déposer des minéraux et des métaux en cours de route, entraînant la formation de gisements de minerai.

Le mécanisme exact par lequel ces fluides transportent et déposent des minéraux est complexe et n'est pas entièrement compris. Cependant, on pense que les fluides peuvent dissoudre les minéraux des roches environnantes, puis les transporter à travers les fractures et les pores de la roche. Au fur et à mesure que les fluides refroidissent, les minéraux peuvent précipiter hors du fluide et former Cautions.

La composition des fluides hydrothermaux peut varier considérablement en fonction de leur source et peut contenir une variété d'éléments, y compris or, vis argent, capuchons de cuivre, conduire, zinc, uranium, entre autres. La présence de ces métaux peut faire des gisements des sources économiquement précieuses et importantes de minéraux et de métaux à usage humain.

C'est quoi Fluide ?

En géologie, un fluide est une substance qui peut s'écouler et prendre la forme de son contenant. Les fluides sont des substances qui n'ont pas de forme fixe et peuvent être liquides ou gazeux. Ils sont une composante majeure de nombreux processus géologiques, tels que la circulation du manteau terrestre, la formation de gisements minéraux et le mouvement des eaux souterraines dans le sous-sol. Les fluides jouent un rôle important dans le transport de la chaleur, de la masse et de l'énergie, et sont impliqués dans un large éventail de phénomènes géologiques, y compris les systèmes hydrothermaux, le volcanisme et la déformation tectonique.

Fluide hydrothermal

Les fluides hydrothermaux sont des fluides qui existent à des températures et des pressions élevées au plus profond de la croûte terrestre. Ce sont généralement des solutions aqueuses qui contiennent diverses substances dissoutes, y compris des minéraux et des gaz, et peuvent être riches en métaux et autres éléments. Les fluides hydrothermaux peuvent être générés par une variété de processus géologiques, y compris l'activité magmatique, le réchauffement des eaux souterraines par des roches chaudes et la circulation de l'eau de mer à travers la croûte océanique. Lorsque ces fluides entrent en contact avec des roches plus froides ou sont relâchés à la surface, ils peuvent entraîner la formation de divers types de gisements minéraux, notamment des gisements d'or, d'argent, de cuivre et de plomb-zinc. L'étude des fluides hydrothermaux et de leur rôle dans la formation des gisements minéraux est une partie importante de la géologie économique.

Altération et lessivage

L'altération et le lessivage sont des processus géologiques importants qui peuvent conduire à la formation de gisements minéraux.

L'altération fait référence aux changements qui se produisent dans les roches en raison de l'action des fluides hydrothermaux. Les fluides hydrothermaux, qui sont des solutions aqueuses surchauffées et riches en minéraux, peuvent modifier la composition chimique et minéralogique des roches. L'altération peut se produire par divers processus, tels que l'hydratation, l'oxydation, la sulfuration et la silicification.

La lixiviation, d'autre part, est le processus de dissolution des minéraux et d'autres matériaux des roches et des sols par l'action de l'eau. Cela peut se produire lorsque les eaux souterraines ou d'autres fluides s'infiltrent à travers les roches et les sols, dissolvant les minéraux et les emportant. La lixiviation peut être un processus important dans la formation de certains types de gisements minéraux, tels que les gisements d'oxyde de cuivre et les gisements d'or.

L'altération et le lessivage peuvent se produire ensemble et peuvent être des processus importants dans la formation de nombreux types de gisements minéraux, en particulier ceux formés par des fluides hydrothermaux. Par exemple, l'altération peut conduire à la formation de minéraux économiques par la précipitation de métaux dans la roche altérée, tandis que la lixiviation peut concentrer les métaux et autres minéraux dans certaines zones, conduisant à la formation de gisements de minerai.

Le modèle de la trinité des gisements Au avec porphyre métallogénique, quartz veine et roches tectoniquement altérées de Ciemas, Java occidental, Indonésie. De Zhang, Zhengwei & Wu, Chengquan & Yang, XY & Zheng, Chaofei & Yao, Junhua. (2015). zhang zw-ogr-15. (https://www.researchgate.net/publication/284392400_zhang_zw-ogr-15)

Précipitation

En géologie, les précipitations font référence à la formation et au dépôt de minéraux à partir d'une solution. Les précipitations sont un processus important dans la formation des gisements minéraux. Lorsque les fluides transportant des minéraux dissous sont obligés de modifier leurs conditions, telles que la température, la pression ou la composition chimique, ils peuvent devenir sursaturés et ne peuvent plus retenir les minéraux en solution. Les minéraux en excès se précipitent alors hors du fluide et forment de nouveaux grains ou cristaux minéraux.

Le processus de précipitation peut se produire dans divers contextes, y compris les veines, les dépôts disséminés et les brèches. Les précipitations peuvent également se produire à la suite d'une altération hydrothermale, dans laquelle les minéraux sont altérés par les fluides qui circulent à travers les roches. Le processus d'altération peut entraîner la dissolution, l'instabilité et la reformation des minéraux dans de nouvelles configurations.

En plus des gisements minéraux, des précipitations peuvent également se produire dans des milieux naturels tels que des sources chaudes, geysers, et grottes minéralisées.

Précipitation

Types d'eau

Types d'eau

Il existe différents types d'eau qui peuvent être associés à des gisements minéraux, selon le contexte géologique. Certains des types d'eau courants que l'on peut rencontrer dans l'exploration et l'exploitation minières comprennent :

  1. Eau météorique: Il s'agit de l'eau qui provient des précipitations et qui s'infiltre dans le sol pour finir par atteindre la nappe phréatique.
  2. Les eaux souterraines: C'est de l'eau qui se trouve sous la nappe phréatique, et on peut la trouver dans aquifères ou d'autres réservoirs souterrains.
  3. Les eaux de surface: Il s'agit de l'eau qui se trouve à la surface du sol, comme dans les rivières, les lacs et les océans.
  4. Eau hydrothermale: Il s'agit d'eau chaude qui provient des profondeurs de la croûte terrestre, souvent associée à des gisements minéraux magmatiques et hydrothermaux.
  5. Connée de l'eau: C'est de l'eau emprisonnée à l'intérieur roches sédimentaires lors de leur formation, et peuvent être rencontrés lors de l'exploitation minière.
  6. l'eau de mer: Il s'agit de l'eau trouvée dans les océans et les mers, et peut être pertinente pour certains types de gisements minéraux qui se forment dans les environnements marins, tels que les gisements d'évaporites.

Le type d'eau associé à un gisement minéral peut avoir des implications importantes pour son exploration et son exploitation, ainsi que pour des considérations environnementales.

Fumeur noir cheminée hydrothermale à 2,980 XNUMX m de profondeur, dorsale médio-atlantique.

Processus d'ébullition

Le processus d'ébullition est un mécanisme qui peut conduire à la formation de gisements minéraux dans les systèmes hydrothermaux. Lorsque la température et la pression du fluide hydrothermal chutent à un certain point, le fluide peut subir une ébullition, entraînant la formation de bulles de vapeur. Au fur et à mesure que la vapeur monte à travers le fluide hydrothermal restant, elle peut entraîner avec elle des composants minéraux dissous, qui peuvent ensuite précipiter hors de la solution à mesure que le fluide se refroidit et que la pression diminue davantage. Cela peut conduire à la formation de veines minérales, ainsi que de divers types de gisements minéraux, y compris des gisements d'or et d'argent, ainsi que certains gisements de métaux de base.

Outre la précipitation de minéraux à partir de fluides hydrothermaux due à l'ébullition, d'autres processus peuvent également contribuer à la formation de gisements minéraux, notamment le refroidissement, le mélange et les réactions avec les roches et d'autres matériaux. Les processus et conditions spécifiques qui conduisent à la formation de différents types de gisements minéraux peuvent varier considérablement en fonction d'une série de facteurs, notamment le type de minéral, les roches hôtes et les conditions géochimiques et géologiques spécifiques présentes dans le système.