Depositi di porfido

Porfido depositi sono un tipo di deposito minerale che si forma da sistemi idrotermali su larga scala associati a intrusivi rocce ignee. Sono caratterizzati dalla presenza di porfirici rocce che contengono grandi cristalli (fenocristalli) circondati da una matrice a grana fine (massa di fondo). La mineralizzazione nei depositi di porfido è tipicamente associata fluidi idrotermali che circolano attraverso le rocce porfiriche, depositandosi minerali ad esempio rame, oro, molibdeno e argento sotto forma di solfuri e altri minerali.

Caratteristiche generali dei depositi di porfido:

• Su larga scala: I depositi di porfido sono di grandi dimensioni, coprendo spesso diversi chilometri quadrati.
• Età: I depositi di porfido si formano tipicamente in un periodo di tempo relativamente breve, tipicamente da 1 a 5 milioni di anni dopo la formazione della roccia ignea intrusiva associata.
• Mineralizzazione: I depositi di porfido sono tipicamente mineralizzati con rame, oro, molibdeno e argento. I minerali si trovano tipicamente come solfuri e altri minerali sotto forma di vene e disseminazioni.
• Geologia: I depositi di porfido sono associati a rocce ignee intrusive, come graniti e dioriti. La mineralizzazione è tipicamente correlata ai fluidi idrotermali che circolano attraverso le rocce porfiriche, depositando minerali mentre si raffreddano e si equilibrano con la roccia circostante.

Modellazione dei depositi di porfido:

• Modellazione geologica 3D: La modellazione geologica 3D viene utilizzata per creare una rappresentazione digitale della geometria e della mineralizzazione di un deposito di porfido. Questo modello può essere utilizzato per valutare la distribuzione dei minerali, l'orientamento della mineralizzazione e la dimensione e la forma del deposito.
• Stima delle risorse: la stima delle risorse viene utilizzata per stimare le dimensioni e il grado di un deposito di porfido sulla base della perforazione e di altri dati geologici. Queste informazioni vengono utilizzate per stimare il valore economico del deposito.
• Modellazione grado-tonnellaggio: La modellazione grado-tonnellaggio viene utilizzata per stimare la relazione tra il grado e la dimensione di un deposito di porfido. Queste informazioni vengono utilizzate per stimare la dimensione del deposito e il potenziale per ulteriori esplorazioni.
• Modellazione idrotermale: La modellazione idrotermale viene utilizzata per valutare le condizioni in cui si è formata la mineralizzazione in un deposito di porfido, come la temperatura, la pressione e la chimica del fluido. Queste informazioni vengono utilizzate per comprendere i processi che hanno portato alla formazione del deposito e per orientare le future esplorazioni.

Nel complesso, la modellazione dei depositi di porfido è uno strumento importante per valutare il potenziale di questi depositi e per guidare le attività di esplorazione e sviluppo.

Le nozioni di base

Le basi dei depositi di porfido possono essere riassunte come segue:

1. Definizione: I depositi di porfido sono un tipo di deposito minerale che si forma da sistemi idrotermali su larga scala associati a rocce ignee intrusive.
2. Caratteristiche: I depositi di porfido sono caratterizzati dalla presenza di rocce porfiriche che contengono grossi cristalli (fenocristalli) circondati da una matrice a grana fine (massa di fondo). La mineralizzazione nei depositi di porfido è tipicamente associata ai fluidi idrotermali che circolano attraverso le rocce porfiriche.
3. Minerali: I depositi di porfido sono tipicamente mineralizzati con rame, oro, molibdeno e argento. I minerali si trovano tipicamente come solfuri e altri minerali sotto forma di vene e disseminazioni.
4. Geologia: I depositi di porfido sono associati a rocce ignee intrusive, come graniti e dioriti. La mineralizzazione è tipicamente legata ai fluidi idrotermali che circolano attraverso le rocce porfiriche.
5. Modeling: La modellazione viene utilizzata per valutare il potenziale dei depositi di porfido, compresa la modellazione geologica 3D, la stima delle risorse, la modellazione del tonnellaggio e la modellazione idrotermale. Questi modelli aiutano a comprendere le dimensioni, la forma e la mineralizzazione del deposito e a guidare le attività di esplorazione e sviluppo.

Nozioni di base: caratteristiche del campo

Le caratteristiche del campo dei depositi di porfido includono quanto segue:

1. Rocce Intrusive: Le principali rocce ospiti per i depositi di porfido sono le rocce ignee intrusive, come i graniti e le dioriti. Queste rocce si formano dal lento raffreddamento del magma nella crosta terrestre e forniscono l'ambiente per la formazione di depositi di porfido.
2. Idrotermale Alterazione Zone: I depositi di porfido sono associati a zone di alterazione idrotermale, che sono aree in cui le rocce ospiti sono state alterate dalla circolazione di fluidi caldi ricchi di minerali. Le zone di alterazione sono tipicamente caratterizzate da cambiamenti nel tipo, nel colore e nella roccia mineralogia, e sono importanti indicatori della presenza di mineralizzazione.
3. Vene e disseminazioni: La mineralizzazione nei depositi di porfido si riscontra tipicamente sotto forma di vene e disseminazioni. Le vene sono zone di mineralizzazione strette e lineari che sono state precipitate dai fluidi idrotermali. Le disseminazioni sono più diffuse e consistono in minerali che sono stati distribuiti nelle rocce ospiti.
4. Skarn di rame: I depositi di porfido sono spesso associati a skarn di rame, che sono zone di mineralizzazione che si formano al contatto tra una roccia ignea intrusiva e una roccia carbonatica, come calcare. Gli skarn di rame sono un'importante fonte di rame, oro e molibdeno.
5. Anomalie geofisiche: I depositi di porfido possono essere identificati utilizzando metodi geofisici, come magnetico, gravità e indagini di resistività elettrica. Questi metodi vengono utilizzati per rilevare cambiamenti nelle proprietà fisiche delle rocce che indicano la presenza di mineralizzazione.

Queste caratteristiche del campo sono importanti indicatori della presenza di depositi di porfido e possono essere utilizzate per guidare le attività di esplorazione e sviluppo. Comprendere le caratteristiche del campo dei depositi di porfido è un aspetto essenziale della modellizzazione e della valutazione del potenziale di questi depositi.

Depositi più grandi:

Il più grande giacimento di porfido al mondo è la miniera di Escondida in Cile. Questa miniera è la più grande produttrice di rame al mondo e produce anche notevoli quantità di oro e argento. Altri grandi giacimenti di porfido includono la miniera di Grasberg in Indonesia, la miniera di Cadia in Australia e la miniera di Piedra Buena in Argentina.

Oltre a queste grandi miniere, ci sono molti altri depositi di porfido che si trovano in tutto il mondo, inclusi depositi nelle Americhe, in Europa, in Asia e in Africa. Questi depositi sono un'importante fonte di rame, molibdeno, oro e altri minerali e sono fondamentali per l'economia globale.

Vale la pena notare che mentre alcuni dei più grandi giacimenti di porfido si trovano in regioni politicamente ed economicamente stabili, altri si trovano in aree più difficili dal punto di vista geopolitico e logistico. Ciò evidenzia l'importanza di comprendere i fattori regionali e locali che possono influire sull'esplorazione, lo sviluppo e la produzione di questi depositi.

Ecco un elenco di alcuni dei più grandi giacimenti di porfido del mondo:

1. Miniera Escondida, Cile
2. Miniera di Grasberg, Indonesia
3. Miniera di Cadia, Australia
4. Miniera di Piedra Buena, Argentina
5. Miniera di Bingham Canyon, Stati Uniti
6. Miniera Morenci, Stati Uniti
7. Miniera di Cerro Verde, Perù
8. Miniera di El Teniente, Cile
9. Ok Tedi mio, Papua Nuova Guinea
10. Miniera di Freeport-McMoRan Sierrita, Stati Uniti.

Questo elenco non è esaustivo e potrebbero esserci altri grandi depositi di porfido che non sono inclusi. È importante notare che la dimensione di un deposito può cambiare nel tempo man mano che le attività minerarie e di esplorazione continuano.

Impostazione tettonica

L'impostazione tettonica è un fattore importante nella formazione dei depositi di porfido. I depositi di porfido si formano in aree dove c'è stata una significativa attività tettonica e dove si sono verificate intrusioni magmatiche. Questa attività può causare deformazioni e metamorfismi su larga scala nella roccia circostante, portando alla formazione di depositi minerali.

L'attività tettonica può anche causare la formazione di strutture su larga scala come guasti, che possono fungere da condotti per la migrazione di fluidi ricchi di minerali. Questi fluidi possono quindi interagire con la roccia circostante, portando alla precipitazione di minerali come rame, molibdeno e oro.

In generale, i depositi di porfido sono associati a confini di placche convergenti, dove due placche tettoniche si muovono l’una verso l’altra. Questo tipo di assetto tettonico è caratterizzato da significativi montagna costruzione, faglie su larga scala e attività vulcanica. La catena montuosa delle Ande in Sud America è un esempio di regione con un confine di placche convergenti e un gran numero di depositi di porfido.

Vale anche la pena notare che alcuni depositi di porfido si formano in contesti tettonici estensionali, dove le placche tettoniche si stanno allontanando. In questi ambienti, il magma sale in superficie e si raffredda formando grandi intrusioni porfiriche ricche di rame, molibdeno e altri minerali.

Porfido Modello

Porphyry Cu Systems Granitic cupola at 3-10 km depth Hydrothermal alteration & ores at 1 to >6 km depth Central high sulfide & metals Increasing low pH, high fS2 alteration upward in system Transition from deep Ppy Cu to shallow epithermal environm’t Role of non-magmatic fluids traditionally restricted to dilute groundwater (meteoric)

Mineralizzazione ipogena

La mineralizzazione ipogena si riferisce alla formazione di minerali negli ambienti sotterranei. È un termine usato nel contesto dei depositi minerali, compresi i depositi di porfido, per descrivere il processo mediante il quale i minerali vengono precipitati da fluidi ricchi di minerali che sono stati derivati ​​dalle profondità della crosta terrestre.

La mineralizzazione ipogena è tipicamente associata a sistemi magmatici caratterizzati dall'intrusione di magma nella roccia circostante. Man mano che il magma si raffredda e si solidifica, vengono rilasciati fluidi ricchi di minerali che possono migrare attraverso la roccia circostante, portando alla precipitazione di minerali come rame, molibdeno e oro.

Questo processo può avvenire per lunghi periodi di tempo, con fluidi ricchi di minerali che circolano nel sottosuolo per milioni di anni prima di essere espulsi e far precipitare i minerali. I depositi minerali risultanti possono essere estesi, con la mineralizzazione che si verifica su vaste aree ea grandi profondità.

La mineralizzazione ipogena è un processo importante nella formazione dei depositi di porfido ed è responsabile delle grandi quantità di rame, molibdeno e altri minerali presenti in questi depositi. Comprendere i processi coinvolti nella mineralizzazione dell'ipogene è importante per l'esplorazione mineraria e lo sviluppo di nuove miniere.

Genesis

La genesi dei depositi di porfido si riferisce all'origine e alla formazione di questi depositi. I depositi di porfido si formano attraverso una combinazione di processi geologici che si svolgono in lunghi periodi di tempo. Questi processi includono il magmatismo, l'attività idrotermale e l'interazione di fluidi ricchi di minerali con la roccia circostante.

La formazione dei depositi di porfido inizia tipicamente con l'intrusione del magma nella crosta terrestre. Man mano che il magma si raffredda e si solidifica, vengono rilasciati fluidi ricchi di minerali che possono migrare attraverso la roccia circostante. Questi fluidi possono quindi interagire con la roccia circostante, portando alla precipitazione di minerali come rame, molibdeno e oro.

Nel tempo, i fluidi ricchi di minerali possono continuare a circolare attraverso il sottosuolo, portando alla formazione di grandi sistemi mineralizzati. I depositi risultanti possono essere estesi, con mineralizzazione che si verifica su vaste aree ea grandi profondità.

I processi specifici coinvolti nella genesi dei depositi di porfido possono variare a seconda dell'assetto tettonico, del tipo di magma coinvolto e dell'età del deposito. Tuttavia, in generale, i depositi di porfido si formano attraverso una combinazione di processi magmatici, idrotermali e metamorfici che si svolgono nel corso di milioni di anni.

Comprendere la genesi dei depositi di porfido è importante per l'esplorazione mineraria e lo sviluppo di nuove miniere. Può aiutare a identificare le aree in cui è probabile che si verifichino questi depositi e a comprendere i processi coinvolti nella formazione di questi depositi, che possono avere un impatto sull'economia dell'attività mineraria.

Soluzione volatile

L'essoluzione volatile si riferisce al processo in cui i gas, come il vapore acqueo e l'anidride carbonica, vengono separati o "essolti" da un corpo di magma. Questo processo può verificarsi quando il magma si raffredda o quando la pressione cambia a causa del movimento del magma o dei cambiamenti nella crosta terrestre.

Durante l'essoluzione volatile, i gas vengono rilasciati dal magma e formano sacche o bolle separate all'interno del magma. Queste sacche di gas possono quindi interagire con la roccia circostante, portando alla formazione di depositi minerali, inclusi depositi di porfido.

L'essoluzione volatile è un processo importante nella genesi dei depositi di porfido perché i gas essolti possono svolgere un ruolo chiave nella formazione della mineralizzazione. Ad esempio, i gas possono trasportare ioni metallici e altri minerali, che possono depositarsi nella roccia circostante. Inoltre, i gas possono modificare la chimica della roccia circostante, portando alla formazione di depositi minerali.

Comprendere il ruolo dell'essoluzione volatile nella genesi dei depositi di porfido è importante per l'esplorazione mineraria e l'estrazione mineraria. Può aiutare a identificare le aree in cui è probabile che si verifichino questi depositi e a comprendere i processi coinvolti nella formazione di questi depositi, che possono avere un impatto sull'economia dell'attività mineraria.

Produzione di magma fertile

La produzione di magma fertile si riferisce alla formazione di magma che ha il potenziale per formare depositi minerali. Il termine "fertile" è usato perché questi magmi sono ricchi di elementi che possono formare minerali, come rame, oro e molibdeno.

La produzione di magma fertile può verificarsi in una varietà di contesti tettonici e si ritiene che sia correlata alla subduzione delle placche tettoniche e alla generazione di magma nel mantello terrestre. Quando le placche tettoniche convergono e una placca viene forzata sotto un'altra, la placca in subduzione è soggetta a pressioni e temperature elevate, che possono causare lo scioglimento e la generazione di magma.

Il magma così prodotto è tipicamente ricco di elementi che derivano dalla placca in subduzione e può essere importante per la formazione di depositi minerali. Ad esempio, i depositi di rame di porfido sono spesso associati a magmi fertili ricchi di rame e altri metalli.

La produzione di magma fertile è un aspetto importante della genesi dei depositi di porfido e la comprensione delle condizioni che ne derivano portare alla produzione di questi magmi è importante per l'esplorazione mineraria e l'estrazione mineraria. Può aiutare a identificare le aree in cui è probabile che si verifichino questi depositi e a comprendere i processi coinvolti nella formazione di questi depositi, che possono avere un impatto sull'economia dell'attività mineraria.

Formazione del minerale

La formazione del minerale è il processo mediante il quale i minerali con valore economico, noto come minerali minerali, si formano e si concentrano nella crosta terrestre. Questo processo in genere comporta la concentrazione di minerali minerali attraverso processi geologici come agenti atmosferici, erosione e trasporto, seguiti dalla deposizione di questi minerali in aree concentrate come vene, lodi o altre strutture geologiche.

I processi specifici che portano alla formazione di depositi di minerali sono complessi e possono variare a seconda del tipo di deposito e dell'ambiente geologico in cui si trova. Alcuni dei fattori che possono influenzare la formazione del minerale includono:

• Attività tettonica: attività tettonica, come la convergenza delle placche e edificio di montagna, possono creare condizioni favorevoli alla formazione del minerale. Ad esempio, la compressione e il riscaldamento che si verificano durante la costruzione delle montagne possono causare la ricristallizzazione dei minerali e la formazione di depositi minerari.
• Vulcanismo: L'attività vulcanica può anche svolgere un ruolo nella formazione del minerale. Ad esempio, le eruzioni vulcaniche possono rilasciare minerali dal mantello terrestre e depositarli sulla superficie, dove possono poi essere concentrati e formare depositi di minerali.
• Attività idrotermale: attività idrotermale, come sorgenti termali e geyser, può anche essere importante per la formazione del minerale. Questi sistemi possono trasportare minerali dall'interno della Terra e depositarli in aree concentrate, dove possono formare depositi di minerali.
• Disfacimento ed erosione: anche il disfacimento e l'erosione possono svolgere un ruolo nella formazione del minerale. Ad esempio, l'erosione e il trasporto di minerali dalla superficie terrestre a quote più basse possono portare alla concentrazione di minerali e alla formazione di depositi di minerali.

Comprendere i processi che portano alla formazione del minerale è importante per l'esplorazione e l'estrazione mineraria, in quanto può aiutare a identificare le aree in cui è probabile che si verifichino depositi di minerale e a comprendere le condizioni favorevoli alla formazione del minerale. Queste informazioni possono essere utilizzate per guidare gli sforzi di esplorazione e per migliorare l'economia delle operazioni minerarie.

Alterazione idrotermale

L'alterazione idrotermale è un processo mediante il quale rocce e minerali vengono alterati o modificati da fluidi caldi e ricchi di minerali che circolano attraverso la crosta terrestre. I fluidi caldi possono dissolvere i minerali e trasportarli in nuovi luoghi, dove possono precipitare e formare nuovi minerali. La roccia alterata risultante può contenere minerali diversi da quelli della roccia originale e può avere proprietà fisiche e chimiche differenti.

L'alterazione idrotermale è un processo comune che si verifica in molti ambienti geologici diversi, inclusi sistemi vulcanici, sorgenti termali, geyser e depositi minerali. Può svolgere un ruolo chiave nella formazione di molti tipi diversi di depositi di minerali, inclusi depositi di rame porfido, depositi di oro epitermico e ferro depositi di ossido-rame-oro (IOCG).

In sintesi, l'alterazione idrotermale è un processo mediante il quale rocce e minerali vengono modificati da fluidi caldi e ricchi di minerali. Può svolgere un ruolo significativo nella formazione di molti diversi tipi di depositi di minerali, compresi i depositi di rame porfido. Comprendere l'estensione e la natura dell'alterazione idrotermale è importante per l'esplorazione mineraria e l'estrazione mineraria, poiché fornisce preziose informazioni sulla posizione e sul tipo di minerali presenti in un'area.

Riferimenti

1. "Geologia del minerale e minerali industriali" di Anthony M. Evans
2. "Introduzione all'esplorazione mineraria" di Charles J. Moon, Michael KG Whateley e Anthony M. Evans
3. "Geologia economica: principi e pratica" di Graeme J. Tucker
4. "Depositi minerari" di R. Peter King e Colin J. Sinclair
5. "Mineral Deposits of the World" a cura di Richard J. Hershey e Donald A. Singer.