Magmatique minéraux de minerai, également appelé minerai primaire minéraux, sont des minéraux qui se forment directement à partir de la cristallisation du magma ou de la fluides hydrothermaux associée à l'activité magmatique. Les minerais magmatiques sont souvent associés à roches ignées, comme intrusif roches (roches plutoniques) et extrusives (roches volcaniques), et elles peuvent être une source importante de divers éléments économiquement précieux. Voici quelques exemples de minerais magmatiques :

  1. Chromite (FeCr2O4): La chromite est un minerai magmatique qui est la principale source de chrome, qui est utilisé dans la production d'acier inoxydable, d'alliages et d'autres applications industrielles. La chromite se forme généralement dans les roches ignées ultramafiques et mafiques, telles que la dunite, péridotiteet basalte, et il peut être extrait de la chromite Cautions par diverses méthodes d'extraction.
  2. Magnétite (Fe3O4): La magnétite est un minerai magmatique commun qui constitue une source importante de fonte, qui est utilisé dans la production d'acier et d'autres applications industrielles. La magnétite peut se former dans une large gamme de roches ignées, y compris les roches mafiques et ultramafiques, et elle peut être extraite des gisements de magnétite par des méthodes d'extraction à ciel ouvert ou souterraines.
  3. Sulfures (par exemple, pyrite, chalcopyrite, la pentlandite et bornite): Les sulfures sont un groupe de minerais magmatiques qui contiennent soufre associé à un ou plusieurs éléments métalliques, tels que le fer, capuchons de cuivre, nickelet platine éléments de groupe (EGP). Les sulfures peuvent se former dans diverses roches ignées, telles que les roches mafiques et ultramafiques, et ils peuvent être des sources importantes de ces éléments métalliques.
  4. Éléments du groupe du platine (EGP) (par exemple, platine, palladiumet rhodium): Les PGE sont un groupe de minerais magmatiques rares et de grande valeur. Ils se produisent généralement dans des roches ultramafiques, telles que la dunite et la péridotite, et sont souvent associés à des minéraux sulfurés. Les PGE sont utilisés dans un large éventail d'applications, notamment les convertisseurs catalytiques, l'électronique et la joaillerie.
  5. Étain minéraux (par exemple, cassitérite, stannite et sulfures d'étain): Les minéraux d'étain sont des minerais magmatiques qui contiennent de l'étain, qui est utilisé dans la production de soudure, d'électronique et d'autres applications. Les minéraux d'étain peuvent se former dans diverses roches ignées, notamment les granites et les pegmatites, et peuvent être extraits des gisements d'étain par des méthodes d'extraction telles que le dragage, l'exploitation à ciel ouvert et l'exploitation souterraine.
  6. Tungstène minéraux: Minéraux de tungstène, tels que la wolframite ((Fe,Mn)WO4) et scheelite (CaWO4), peuvent se former sous forme de minéraux dans les roches granitiques au cours des dernières étapes de la cristallisation du magma. Les minéraux de tungstène peuvent être enrichis et concentrés dans des zones spécifiques du granit, généralement associé à greisen et quartz formations filoniennes et forment des gisements de tungstène économiquement viables.
  7. Lithium minéraux: Minéraux de lithium, tels que spodumène (LiAlSi2O6) et lépidolite (K(Li,Al,Rb)3(Al,Si)4O10(F,OH)2), peuvent se former sous forme de minéraux dans les roches granitiques au cours des dernières étapes de la cristallisation du magma. Les minéraux de lithium peuvent être concentrés dans pegmatite formations, qui sont des roches exceptionnellement grossières qui peuvent contenir de fortes concentrations de lithium et former des gisements de lithium économiquement viables.
  8. Vanadium minéraux: Minéraux de vanadium, tels que la magnétite (Fe3O4) et vanadinite (Pb5(VO4)3Cl), peuvent se former sous forme de minéraux dans les roches ignées mafiques et ultramafiques, telles que les gabbros et les péridotites, lors de la cristallisation du magma. Le vanadium est utilisé dans la production d’acier et d’autres alliages, et les gisements de vanadium peuvent être économiquement importants.
  9. Titane minéraux: Minéraux de titane, tels que ilménite (FeTiO3) et rutile (TiO2), peuvent se former sous forme de minéraux dans les roches ignées mafiques et ultramafiques, telles que les gabbros et les norites, lors de la cristallisation du magma. Les minéraux de titane sont utilisés dans la production de titane métallique, qui est largement utilisé dans les applications aérospatiales, militaires et industrielles.
  10. Minéraux de terres rares: Les minéraux de terres rares, tels que la monazite ((Ce,La,Nd,Th)PO4) et la bastnäsite ((Ce,La,Nd,Pr)CO3F), peuvent se former en tant que minéraux dans les roches ignées alcalines, telles que les carbonatites et les granites hyperalcalins , lors de la cristallisation du magma. Les éléments de terres rares sont cruciaux pour de nombreuses technologies modernes, notamment l'électronique, les énergies renouvelables et les systèmes de défense.
  11. Minéraux phosphatés: Minéraux phosphatés, tels que apatite (Ca5(PO4)3(F,Cl,OH)) et le xénotime (YPO4) peuvent se former sous forme de minéraux dans les roches ignées, telles que les roches alcalines et les carbonatites, lors de la cristallisation du magma. Les minéraux phosphatés sont des sources importantes de phosphore, qui est un élément essentiel pour les engrais et la productivité agricole.
  12. Uranium minéraux: Minéraux d'uranium, tels que uraninite (UO2) et pechblende (U3O8), peuvent se former comme minéraux dans les roches ignées granitiques et pegmatitiques, lors de la cristallisation du magma. L'uranium est une source de combustible clé pour la production d'énergie nucléaire et a diverses applications industrielles et militaires.

Voici quelques exemples de minerais magmatiques. La formation de minerais magmatiques est étroitement liée aux processus de génération de magma, de cristallisation et d'activité hydrothermale associés aux roches ignées, et l'identification et l'extraction de ces minéraux sont importantes dans l'exploration et l'exploitation de gisements minéraux.

kimberlite de l'île de Baffin qui contient de gros cristaux de chrome diopside, petits cristaux de rouge grenat, et comprennent des fragments de calcaire (https://geo.libretexts.org)

Formation de minerais par ségrégation magmatique

La ségrégation magmatique est un processus au cours de la cristallisation du magma où certains minéraux se concentrent et se séparent du magma restant en raison de différences de densité et d'affinité chimique. Ce processus peut conduire à la formation de minerais par ségrégation magmatique, à mesure que certains éléments ou minéraux s'enrichissent et se concentrent dans des zones spécifiques de la roche ignée. Voici un aperçu de la formation des minerais par ségrégation magmatique :

  1. Cristallisation fractionnée: Lors du refroidissement et de la solidification du magma, les minéraux cristallisent à différentes températures en fonction de leurs points de fusion. Au fur et à mesure que le magma se refroidit, les premiers minéraux à cristalliser sont généralement des minéraux à haute température, tandis que le magma restant s'enrichit en éléments plus compatibles avec la fonte restante. Ce processus est connu sous le nom de cristallisation fractionnée. Les minerais peuvent se former par cristallisation fractionnée lorsque certains éléments ou minéraux se concentrent dans le magma en train de se solidifier et finissent par former des gisements minéraux économiquement viables.
  2. Immiscibilité: Certains magmas peuvent se séparer en phases non miscibles en raison de différences de densité et d'affinité chimique. Par exemple, les minéraux sulfurés sont plus denses que le magma environnant, et ils peuvent se séparer et couler au fond de la chambre magmatique pendant la cristallisation, formant une couche de sulfure dense connue sous le nom de cumulat. Ce processus est appelé immiscibilité et peut entraîner la formation de composés riches en sulfure. gisements de minerai, tels que les gisements de nickel-cuivre-éléments du groupe du platine (Ni-Cu-EGP).
  3. Différenciation pegmatitique: Les pegmatites sont des roches ignées à grain extrêmement grossier qui se forment à partir des dernières étapes de la cristallisation du magma. Ils sont connus pour leur diversité minéralogique exceptionnelle et peuvent contenir des minéraux rares et économiquement précieux, y compris des minerais. Les pegmatites peuvent se former par différenciation magmatique, où le magma résiduel s'enrichit en certains éléments ou minéraux, conduisant à la formation de minerais pegmatitiques, tels que les minéraux contenant du lithium (par exemple, le spodumène, la lépidolite) et les minéraux de terres rares (par exemple, la monazite, bastnäsite).
  4. Processus hydrothermaux: La ségrégation magmatique peut également conduire à la formation de minerais par des processus hydrothermaux. Au fur et à mesure que le magma se refroidit et se cristallise, des fluides hydrothermaux riches en éléments et en minéraux peuvent être libérés du magma en cristallisation, et ces fluides peuvent migrer à travers des fractures et défauts dans les roches environnantes, déposant des minerais dans le processus. Cela peut entraîner la formation de gisements de minerai hydrothermaux associés à une activité magmatique, tels que des gisements de cuivre porphyrique et épithermaux. or dépôts.

La formation de minerais par ségrégation magmatique est un processus complexe qui dépend de divers facteurs, notamment la composition du magma, les conditions de température et de pression et la présence de roches hôtes appropriées. La compréhension des mécanismes de ségrégation magmatique et des processus de minéralisation associés est importante dans l'exploration et l'exploitation des gisements minéraux, car elle peut fournir des informations sur la distribution et les caractéristiques des minerais dans les roches ignées.

Minerai d'or à haute teneur de la mine Harvard, Jamestown, Californie, une large veine de quartz-or dans le Mother Lode de Californie. Le spécimen mesure 3.2 cm (1.3 po) de large.

Exemples de gisements de minerai magmatique

Il existe plusieurs exemples de gisements de minerai magmatique qui se forment par ségrégation magmatique et processus connexes. Voici quelques exemples courants :

  1. Complexe de Bushveld, Afrique du Sud: Il s'agit d'une grande intrusion ignée mafique à ultramafique stratifiée qui contient d'importants dépôts d'éléments du groupe du platine (EGP) tels que le platine, le palladium et le rhodium, ainsi que d'autres minéraux comme le chrome et le vanadium. Le complexe Bushveld est l'une des sources les plus importantes au monde de PGE, qui sont utilisés dans diverses applications industrielles, notamment les convertisseurs catalytiques, l'électronique et la joaillerie.
  2. Norilsk-Talnakh, Russie: Il s'agit d'un important gisement de sulfures magmatiques situé en Sibérie, en Russie, connu pour ses gisements massifs de nickel, de cuivre et d'éléments du groupe du platine. Le gisement est associé à une grande intrusion ignée et contient d'importantes réserves de ces métaux, ce qui en fait l'un des gisements de minerai magmatique les plus importants et les plus importants au monde.
  3. Bassin de Sudbury, Canada: Il s'agit d'un autre gisement de sulfure magmatique bien connu situé en Ontario, au Canada, connu pour ses gisements importants de nickel, de cuivre et d'éléments du groupe du platine. Le bassin de Sudbury est un ancien cratère d'impact qui abrite un type unique de gisement de minerai formé par l'interaction de la fonte générée par l'impact avec des roches préexistantes. Il s'agit de l'un des plus grands et des plus anciens gisements de minerai magmatique liés à l'impact.
  4. Grande digue, Zimbabwe: Il s'agit d'une grande intrusion ignée mafique-ultramafique stratifiée au Zimbabwe qui abrite d'importants gisements de chrome, d'éléments du groupe du platine et d'autres minéraux. Le Great Dyke est l'une des plus grandes réserves mondiales de PGE et une source importante de ces métaux.
  5. Complexe Stillwater, États-Unis: Il s'agit d'une intrusion ignée mafique-ultramafique stratifiée située dans le Montana, aux États-Unis, connue pour ses gisements d'éléments du groupe du platine, de chrome et d'autres minéraux. Le complexe Stillwater est l'une des rares sources de PGE aux États-Unis et a été une source importante de ces métaux à des fins industrielles et économiques.
  6. Jinchuan, Chine: Il s'agit d'un important gisement de sulfures magmatiques situé dans le nord-ouest de la Chine, connu pour ses importants gisements de nickel et de cuivre. Le gisement de Jinchuan est l'un des plus grands gisements de sulfure de nickel-cuivre au monde et a été une source majeure de ces métaux pour l'économie en croissance rapide de la Chine.

Ce ne sont là que quelques exemples de gisements de minerai magmatique présents dans le monde entier et économiquement importants en raison de leurs abondantes réserves de minéraux précieux. Les gisements de minerai magmatique se trouvent dans divers contextes géologiques et peuvent abriter un large éventail de minéraux économiquement importants, ce qui en fait des sources cruciales de ressources minérales pour l'économie mondiale.

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