Porphyre Cautions sont un type de gisement minéral qui se forme à partir de systèmes hydrothermaux à grande échelle associés à des roches ignées. Ils se caractérisent par la présence de porphyre roches qui contiennent de gros cristaux (phénocristaux) entourés d'une matrice à grains fins (masse souterraine). La minéralisation dans les gisements de porphyre est généralement associée à fluides hydrothermaux qui circulent à travers les roches porphyriques, déposant minéraux tel que capuchons de cuivre, or, molybdène et vis argent sous forme de sulfures et d'autres minéraux.

Caractéristiques générales des gisements de porphyre :

  • Grande échelle: Les gisements de porphyre sont de grande taille, couvrant souvent plusieurs kilomètres carrés.
  • Âge: Les dépôts de porphyre se forment généralement dans une période de temps relativement courte, généralement de 1 à 5 millions d'années après la formation de la roche ignée intrusive associée.
  • Minéralisation: Les gisements de porphyre sont généralement minéralisés en cuivre, or, molybdène et argent. Les minéraux se trouvent généralement sous forme de sulfures et d'autres minéraux sous forme de veines et de disséminations.
  • Géologie: Les gisements de porphyre sont associés à des roches ignées intrusives, comme les granites et les diorites. La minéralisation est généralement liée aux fluides hydrothermaux qui circulent à travers les roches porphyriques, déposant des minéraux à mesure qu'ils refroidissent et s'équilibrent avec la roche environnante.

Modélisation des gisements de porphyre :

  • Modélisation géologique 3D: La modélisation géologique 3D permet de créer une représentation numérique de la géométrie et de la minéralisation d'un gisement porphyrique. Ce modèle peut être utilisé pour évaluer la distribution des minéraux, l'orientation de la minéralisation ainsi que la taille et la forme du gisement.
  • Estimation des ressources: L'estimation des ressources est utilisée pour estimer la taille et la teneur d'un gisement de porphyre en fonction du forage et d'autres données géologiques. Ces informations sont utilisées pour estimer la valeur économique du gisement.
  • Modélisation teneur-tonnage: La modélisation teneur-tonnage est utilisée pour estimer la relation entre la teneur et la taille d'un gisement de porphyre. Cette information est utilisée pour estimer la taille du gisement et le potentiel d'exploration ultérieure.
  • Modélisation hydrothermale: La modélisation hydrothermale est utilisée pour évaluer les conditions dans lesquelles la minéralisation d'un gisement de porphyre s'est formée, telles que la température, la pression et la chimie des fluides. Cette information est utilisée pour comprendre les processus qui ont mené à la formation du gisement et pour guider l'exploration future.

Dans l'ensemble, la modélisation des gisements porphyriques est un outil important pour évaluer le potentiel de ces gisements et pour orienter les activités d'exploration et de développement.

Les bases

Les bases des gisements de porphyre peuvent être résumées comme suit :

  1. Définition: Les gisements porphyriques sont un type de gisement minéral qui se forme à partir de systèmes hydrothermaux à grande échelle associés à des roches ignées intrusives.
  2. Caractéristiques: Les gisements porphyriques sont caractérisés par la présence de roches porphyriques contenant de gros cristaux (phénocristaux) entourés d'une matrice à grains fins (masse souterraine). La minéralisation dans les gisements porphyriques est généralement associée à des fluides hydrothermaux qui circulent à travers les roches porphyriques.
  3. Minéraux: Les gisements de porphyre sont généralement minéralisés en cuivre, or, molybdène et argent. Les minéraux se trouvent généralement sous forme de sulfures et d'autres minéraux sous forme de veines et de disséminations.
  4. Géologie: Les gisements de porphyre sont associés à des roches ignées intrusives, comme les granites et les diorites. La minéralisation est typiquement liée aux fluides hydrothermaux qui circulent à travers les roches porphyriques.
  5. Modélisation: La modélisation est utilisée pour évaluer le potentiel des gisements de porphyre, y compris la modélisation géologique 3D, l'estimation des ressources, la modélisation teneur-tonnage et la modélisation hydrothermale. Ces modèles aident à comprendre la taille, la forme et la minéralisation du gisement et à guider les activités d'exploration et de développement.

Les bases : fonctionnalités de terrain

Les caractéristiques de terrain des gisements de porphyre comprennent les éléments suivants :

  1. Roches intrusives: Les principales roches hôtes des gisements porphyriques sont des roches ignées intrusives, comme les granites et les diorites. Ces roches se forment à partir du lent refroidissement du magma dans la croûte terrestre et servent de cadre à la formation de gisements de porphyre.
  2. Hydrothermale Altération Zones: Les gisements porphyriques sont associés à des zones d'altération hydrothermale, qui sont des zones où les roches encaissantes ont été altérées par la circulation de fluides chauds et riches en minéraux. Les zones d'altération sont généralement caractérisées par des changements dans le type, la couleur et la nature des roches. minéralogie, et sont des indicateurs importants de la présence de minéralisation.
  3. Veines et disséminations: La minéralisation dans les gisements porphyriques se présente généralement sous forme de veines et de disséminations. Les veines sont des zones étroites et linéaires de minéralisation qui ont été précipitées à partir des fluides hydrothermaux. Les disséminations sont plus étendues et consistent en des minéraux qui ont été répartis dans les roches hôtes.
  4. Skarns de cuivre: Les gisements porphyriques sont souvent associés à des skarns cuprifères, qui sont des zones de minéralisation qui se forment au contact entre une roche ignée intrusive et une roche carbonatée, comme calcaire. Les skarns de cuivre sont une source importante de cuivre, d'or et de molybdène.
  5. Anomalies géophysiques: Les gisements de porphyre peuvent être identifiés à l'aide méthodes géophysiques, tels que le magnétique, la gravité et études de résistivité électrique. Ces méthodes sont utilisées pour détecter des changements dans les propriétés physiques des roches révélateurs de la présence de minéralisation.

Ces caractéristiques du terrain sont des indicateurs importants de la présence de gisements de porphyre et peuvent être utilisées pour guider les activités d'exploration et de développement. Comprendre les caractéristiques de terrain des gisements de porphyre est un aspect essentiel de la modélisation et de l'évaluation du potentiel de ces gisements.

Dépôts les plus importants :

Le plus grand gisement de porphyre au monde est la mine Escondida au Chili. Cette mine est le plus grand producteur de cuivre au monde et produit également d'importantes quantités d'or et d'argent. D'autres grands gisements de porphyre comprennent la mine Grasberg en Indonésie, la mine Cadia en Australie et la mine Piedra Buena en Argentine.

En plus de ces grandes mines, il existe de nombreux autres gisements de porphyre situés dans le monde entier, notamment des gisements dans les Amériques, en Europe, en Asie et en Afrique. Ces gisements sont une source importante de cuivre, de molybdène, d'or et d'autres minéraux et sont essentiels à l'économie mondiale.

Il convient de noter que si certains des plus grands gisements de porphyre sont situés dans des régions politiquement et économiquement stables, d'autres sont situés dans des zones plus difficiles d'un point de vue géopolitique et logistique. Cela souligne l'importance de comprendre les facteurs régionaux et locaux qui peuvent avoir un impact sur l'exploration, le développement et la production de ces gisements.

Voici une liste de certains des plus grands gisements de porphyre au monde :

  1. Mine Escondida, Chili
  2. Mine de Grasberg, Indonésie
  3. Mine Cadia, Australie
  4. Mine Piedra Buena, Argentine
  5. Mine de Bingham Canyon, États-Unis
  6. Mine Morenci, États-Unis
  7. Mine Cerro Verde, Pérou
  8. Mine El Teniente, Chili
  9. Mine Ok Tedi, Papouasie-Nouvelle-Guinée
  10. Mine Freeport-McMoRan Sierrita, États-Unis.

Cette liste n'est pas exhaustive et il peut y avoir d'autres grands gisements de porphyre qui ne sont pas inclus. Il est important de noter que la taille d'un gisement peut changer au fil du temps à mesure que les activités d'extraction et d'exploration se poursuivent.

Cadre tectonique

Le contexte tectonique est un facteur important dans la formation des dépôts porphyriques. Les dépôts de porphyre se forment dans des zones où il y a eu une activité tectonique importante et où des intrusions magmatiques se sont produites. Cette activité peut provoquer une déformation et un métamorphisme à grande échelle dans la roche environnante, conduisant à la formation de gisements minéraux.

L'activité tectonique peut également provoquer la formation de structures à grande échelle telles que défauts, qui peuvent servir de conduits pour la migration des fluides riches en minéraux. Ces fluides peuvent alors interagir avec la roche environnante, entraînant la précipitation de minéraux tels que le cuivre, le molybdène et l'or.

En général, les gisements de porphyre sont associés à des limites de plaques convergentes, où deux plaques tectoniques se rapprochent. Ce type de contexte tectonique se caractérise par des montagne construction, failles à grande échelle et activité volcanique. La chaîne de montagnes des Andes en Amérique du Sud est un exemple de région présentant une limite de plaques convergentes et un grand nombre de gisements de porphyre.

Il convient également de noter que certains dépôts de porphyre se forment dans des contextes tectoniques d'extension, où les plaques tectoniques s'écartent. Dans ces environnements, le magma remonte à la surface et se refroidit pour former de grandes intrusions porphyriques riches en cuivre, molybdène et autres minéraux.

Porphyre Modèle

Systèmes de Cu porphyrique Coupole granitique à 3-10 km de profondeur Altération hydrothermale et minerais à 1 à > 6 km de profondeur Soufres et métaux élevés au centre Augmentation du pH bas, altération fS2 élevée vers le haut dans le système Transition du Cu Ppy profond vers un environnement épithermal peu profond Rôle de fluides non magmatiques traditionnellement réservés aux eaux souterraines diluées (météoriques)

Omer Hag, Sami & El Khidir, Sami & Yahya, Mohammed & Galil, Abdel & Eltom, Abdalla & Elsheikh, Abdalla & Awad, Musab & Eljah, Hassan & Ali, Mohammed. (2015). Télédétection et enquêtes SIG pour les zones géologiques et d'altération liées à la cartographie de la minéralisation hydrothermale, région de Maman, Soudan oriental. Journal de télédétection et SIG. 3. 2052-5583.

Minéralisation hypogène

La minéralisation hypogène fait référence à la formation de minéraux dans des environnements souterrains. C'est un terme utilisé dans le contexte des gisements minéraux, y compris les gisements de porphyre, pour décrire le processus par lequel les minéraux sont précipités à partir de fluides riches en minéraux qui ont été dérivés plus profondément dans la croûte terrestre.

La minéralisation hypogène est généralement associée à des systèmes magmatiques caractérisés par l'intrusion de magma dans la roche environnante. Au fur et à mesure que le magma se refroidit et se solidifie, des fluides riches en minéraux sont libérés et peuvent migrer à travers la roche environnante, entraînant la précipitation de minéraux tels que le cuivre, le molybdène et l'or.

Ce processus peut se produire sur de longues périodes, des fluides riches en minéraux circulant dans le sous-sol pendant des millions d'années avant d'être expulsés et de précipiter les minéraux. Les gisements minéraux qui en résultent peuvent être étendus, la minéralisation se produisant sur de vastes zones et à de grandes profondeurs.

La minéralisation hypogène est un processus important dans la formation des gisements de porphyre et est responsable des grandes quantités de cuivre, de molybdène et d'autres minéraux présents dans ces gisements. Comprendre les processus impliqués dans la minéralisation hypogène est important pour l'exploration minérale et le développement de nouvelles mines.

Genèse

La genèse des gisements de porphyre renvoie à l'origine et à la formation de ces gisements. Les gisements de porphyre sont formés par une combinaison de processus géologiques qui se déroulent sur de longues périodes. Ces processus comprennent le magmatisme, l'activité hydrothermale et l'interaction des fluides riches en minéraux avec la roche environnante.

La formation de gisements de porphyre commence généralement par l'intrusion de magma dans la croûte terrestre. Au fur et à mesure que le magma se refroidit et se solidifie, des fluides riches en minéraux sont libérés et peuvent migrer à travers la roche environnante. Ces fluides peuvent alors interagir avec la roche environnante, entraînant la précipitation de minéraux tels que le cuivre, le molybdène et l'or.

Au fil du temps, les fluides riches en minéraux peuvent continuer à circuler dans le sous-sol, entraînant la formation de grands systèmes minéralisés. Les gisements qui en résultent peuvent être étendus, la minéralisation se produisant sur de vastes zones et à de grandes profondeurs.

Les processus spécifiques impliqués dans la genèse des dépôts de porphyre peuvent varier en fonction du contexte tectonique, du type de magma impliqué et de l'âge du dépôt. Cependant, en général, les gisements de porphyre se forment par une combinaison de processus magmatiques, hydrothermaux et métamorphiques qui se déroulent sur des millions d'années.

Comprendre la genèse des gisements de porphyre est important pour l'exploration minérale et le développement de nouvelles mines. Cela peut aider à identifier les zones où ces gisements sont susceptibles de se trouver et à comprendre les processus impliqués dans la formation de ces gisements, qui peuvent avoir un impact sur l'économie de l'exploitation minière.

Exsolution volatile

L'exsolution volatile fait référence au processus au cours duquel des gaz, tels que la vapeur d'eau et le dioxyde de carbone, sont séparés ou "exsolus" d'un corps magmatique. Ce processus peut se produire lorsque le magma se refroidit ou lorsque la pression change en raison du mouvement du magma ou des changements dans la croûte terrestre.

Pendant l'exsolution volatile, les gaz sont libérés du magma et forment des poches ou des bulles séparées dans le magma. Ces poches de gaz peuvent alors interagir avec la roche environnante, entraînant la formation de gisements minéraux, notamment de gisements porphyriques.

L'exsolution volatile est un processus important dans la genèse des gisements de porphyre car les gaz exsolutés peuvent jouer un rôle clé dans la formation de la minéralisation. Par exemple, les gaz peuvent transporter des ions métalliques et d'autres minéraux, qui peuvent se déposer dans la roche environnante. De plus, les gaz peuvent modifier la chimie de la roche environnante, entraînant la formation de gisements minéraux.

Comprendre le rôle de l'exsolution volatile dans la genèse des gisements de porphyre est important pour l'exploration minérale et l'exploitation minière. Cela peut aider à identifier les zones où ces gisements sont susceptibles de se trouver et à comprendre les processus impliqués dans la formation de ces gisements, qui peuvent avoir un impact sur l'économie de l'exploitation minière.

Production de magma fertile

La production de magma fertile fait référence à la formation de magma qui a le potentiel de former des gisements minéraux. Le terme "fertile" est utilisé car ces magmas sont riches en éléments pouvant former des minéraux, tels que le cuivre, l'or et le molybdène.

La production de magma fertile peut se produire dans une variété de contextes tectoniques et on pense qu'elle est liée à la subduction des plaques tectoniques et à la génération de magma dans le manteau terrestre. Lorsque les plaques tectoniques convergent et qu'une plaque est forcée sous une autre, la plaque de subduction est soumise à des pressions et des températures élevées, ce qui peut provoquer la fusion et la génération de magma.

Le magma ainsi produit est généralement riche en éléments dérivés de la plaque de subduction et peut être important pour la formation de gisements minéraux. Par exemple, les gisements de cuivre porphyrique sont souvent associés à des magmas fertiles riches en cuivre et autres métaux.

La production de magma fertile est un aspect important de la genèse des gisements de porphyre et de la compréhension des conditions qui conduire à la production de ces magmas est important pour l'exploration minière et l'exploitation minière. Cela peut aider à identifier les zones où ces gisements sont susceptibles de se trouver et à comprendre les processus impliqués dans la formation de ces gisements, qui peuvent avoir un impact sur l'économie de l'exploitation minière.

Formation de minerai

La formation du minerai est le processus par lequel les minéraux ayant une valeur économique, connus sous le nom de minéraux de minerai, se forment et se concentrent dans la croûte terrestre. Ce processus implique généralement la concentration de minerais par des processus géologiques tels que érosion, l'érosion et le transport, suivis du dépôt de ces minéraux dans des zones concentrées telles que des veines, des filons ou d'autres structures géologiques.

Les processus spécifiques qui conduisent à la formation de gisements de minerai sont complexes et peuvent varier selon le type de gisement et le contexte géologique dans lequel il se trouve. Certains des facteurs qui peuvent influer sur la formation du minerai comprennent :

  • Activité tectonique : activité tectonique, telle que la convergence des plaques et bâtiment de montagne, peut créer des conditions favorables à la formation du minerai. Par exemple, la compression et le réchauffement qui se produisent lors de la formation des montagnes peuvent provoquer la recristallisation des minéraux et former des gisements de minerai.
  • Volcanisme : L'activité volcanique peut également jouer un rôle dans la formation du minerai. Par exemple, les éruptions volcaniques peuvent libérer des minéraux du manteau terrestre et les déposer à la surface, où ils peuvent ensuite être concentrés et former des gisements de minerai.
  • Activité hydrothermale : Activité hydrothermale, comme les sources chaudes et geysers, peut également être important pour la formation du minerai. Ces systèmes peuvent transporter des minéraux de l'intérieur de la Terre et les déposer dans des zones concentrées, où ils peuvent former des gisements de minerai.
  • Altération et érosion : L'altération et l'érosion peuvent également jouer un rôle dans la formation du minerai. Par exemple, l'altération et le transport des minéraux de la surface de la Terre vers des altitudes plus basses peuvent entraîner la concentration de minéraux et la formation de gisements de minerai.

Comprendre les processus qui conduisent à la formation du minerai est important pour l'exploration et l'exploitation minières, car cela peut aider à identifier les zones où des gisements de minerai sont susceptibles de se produire et à comprendre les conditions favorables à la formation du minerai. Ces informations peuvent être utilisées pour guider les efforts d'exploration et pour améliorer l'économie des opérations minières.

Altération hydrothermale

L'altération hydrothermale est un processus par lequel les roches et les minéraux sont altérés ou modifiés par des fluides chauds riches en minéraux qui circulent dans la croûte terrestre. Les fluides chauds peuvent dissoudre les minéraux et les transporter vers de nouveaux endroits, où ils peuvent précipiter et former de nouveaux minéraux. La roche altérée qui en résulte peut contenir des minéraux différents de ceux de la roche d'origine et peut avoir des propriétés physiques et chimiques différentes.

L'altération hydrothermale est un processus courant qui se produit dans de nombreux environnements géologiques différents, notamment les systèmes volcaniques, les sources chaudes, les geysers et les gisements minéraux. Il peut jouer un rôle clé dans la formation de nombreux types de gisements de minerai, y compris les gisements de cuivre porphyrique, les gisements d'or épithermaux et fer gisements d'oxyde-cuivre-or (IOCG).

En résumé, l'altération hydrothermale est un processus par lequel les roches et les minéraux sont modifiés par des fluides chauds riches en minéraux. Il peut jouer un rôle important dans la formation de nombreux types de gisements de minerai, y compris les gisements de cuivre porphyrique. Comprendre l'étendue et la nature de l'altération hydrothermale est important pour l'exploration et l'exploitation minières, car cela fournit des informations précieuses sur l'emplacement et le type de minéraux présents dans une zone.

Bibliographie

  1. "Géologie des minerais et minéraux industriels" par Anthony M. Evans
  2. "Introduction à l'exploration minérale" par Charles J. Moon, Michael KG Whateley et Anthony M. Evans
  3. «Géologie économique: principes et pratique» par Graeme J. Tucker
  4. « Gisements minéraux » par R. Peter King et Colin J. Sinclair
  5. "Dépôts minéraux du monde" édité par Richard J. Hershey et Donald A. Singer.