Waiyapot ep064 Volcanogenic Massive Sulfides (VMS.) การเกิดแหล่งแร่ซัลไฟด์ ร่วมกับแนวภูเขาไฟ

EP. 64 Volcanogenic Massive Sulfides (VMS.) การเกิดแหล่งแร่ซัลไฟด์ ร่วมกับแนวภูเขาไฟ

เป็นแหล่งแร่ซัลไฟด์ขนาดใหญ่ที่เกิดร่วมกับแนวภูเขาไฟใต้ทะเลบริเวณ mid-ocean ridges, และแนว island arcs, และ back arc basin ประกอบด้วยแร่หลักคือแร่ ทองแดง ทองคำ ตะกั่ว สังกะสี และเงิน โดยเกิดขึ้นพร้อมกับการสะสมตัวของชั้นตะกอนก้นทะเล (syngenetic)

การเกิดแหล่งแร่ เกิดจาก น้ำแร่ร้อน (hydrothermal fluids) ที่แยกตัวจากแมกมา ที่จะประทุขึ้นมาแข็งตัวเป็นภูเขาไฟใต้ทะเล และหิน shallow intrusive ไหลผ่านรอยแตกในชั้นหินขึ้นมาสู่ท้องมหาสมุทร น้ำแร่ร้อนนี้มีอุณหภูมิประมาณ 350oC pH 3.5 เมื่อไหลขึ้นมาสู่พื้นมหาสมุทรอุณหภูมิ -2oC pH 7.8 จะทำให้เกิดการตกตะกอนของแร่ silicate เป็นท่อคล้ายพวยกาน้ำ เรียกว่า black smoker pipes น้ำแร่เมื่อกระทบน้ำเย็น อุณหภูมิลดลงอย่างรวดเร็ว pH เปลี่ยนจากสภาพกรดเป็นด่างอ่อน เกิดการตกตะกอนของแร่ต่าง ๆ อย่างรวดเร็ว เป็นผงแร่ซัลไฟด์สีดำ ประดุจควันท่อไอเสียรถยนต์เรียกว่า black smoker แขวนลอยอยู่ในน้ำแล้วตกตะกอนรอบ ๆ black smoker pipes เป็น โดมฐานแบน หรือเป็น เลนซ์ และเป็นชั้นเลนซ์บางคล้าย sill ในลักษณะ stratiform แร่ที่พบส่วนใหญ่เป็นแร่เหล็กซัลไฟด์ pyrite เปลี่ยนเป็น pyrrhotite ตามความลึกของโซนแร่ และแร่เศรษฐกิจได้แก่ สังกะสี ตะกั่ว ทองแดง และทองคำเปลี่ยนตามความลึกของโซนแร่จากผิวชั้นแร่ลงมาใน vent ของท่อ black smokers

มีการแบ่งชนิดของการเกิดแร่ตาม tectonic และ host rocks เป็น 4 แบบ คือ

1. Primative type เป็นแหล่งแร่ที่เกิดในบรมยุค Archean-Paleo Proterozoic ในขณะที่โลกยังมีหินแกรนิตน้อย ชั้น crust ยังบางอยู่ แหล่งแร่ปรากฏอยู่ในหิน greenstone belts เกือบทุกที่ ประกอบด้วย หิน mafic-ultramafic metamorphic rocks

2. Besshi type เป็นแหล่งแร่ที่เกิดในบรมยุค Paleo Proterozoic-recent เกิดในบริเวณ island arcs, back arc basin ได้ชื่อมาจาก Besshi mine ในญี่ปุ่น การเกิดแหล่งแร่ เกิดจากน้ำ hydrothermal จากการเกิดภูเขาไฟใต้ทะเล แบบ mafic-intermediate ของหิน basalt, andesite, ลักษณะแหล่งแร่มีความหนาน้อยกว่าแหล่งแร่ชนิดอื่น ๆ ทำให้มีลักษณะ เป็นชั้นบาง ๆ หรือเป็น tabular ขนานกันกับ การวางตัวของชั้นหิน และมักเกิดเป็นชั้นหลายชั้น (bimodal)

3. Cyprus Type ได้ชื่อมาจากแหล่งแร่ทองแดงบนเกาะ Cyprus เป็นแหล่งแร่ที่มีทองแดงเด่น มักเกิดร่วมกับหิน ultramafic-mafic ได้แก่หิน Ophiolite-basalts ในบริเวณ Mid ocean ridge, และ back arc basin

4. Kuroko type ภาษาญี่ปุ่น Kuroko= black ore เป็นแหล่งแร่ที่พบในบริเวณ continental arc และ rift valley และ back arc basin ร่วมกับหินภูเขาไฟประเภท felsic-intermediate volcanic rocks ได้แก่ หิน rhyolite, dacite, andesite, และ volcano-sedimentary rocks เป็นแหล่งแร่ขนาดใหญ่มีลักษณะเป็นรูปเลนซ์ ขนานกับชั้นหินใต้ท้องทะเลลึก มีการขยายตัวทั้งด้านข้าง และความหนาชั้นแร่ และสามารถเกิดหลายเลนซ์ซ้อนกัน (bimodal) เป็นแหล่งแร่ที่ให้แร่ สังกะสี ตะกั่ว ทองแดง ทองคำและเงิน

Fig. 64.02 Distribution of Volcanic Massive Sulfide Deposits (VMS) in the world

.
Fig. 64.03 Alterations and Minerals of Volcanic Massive Sulfide Deposits (VMS) in the world

.
Fig. 64.04 Classification of Volcanic Massive Sulfide Deposits (VMS) in the world

.
Fig. 64.05 Types of Volcanic Massive Sulfide Deposits (VMS) in the world

.
Fig. 64.06 Mineral zoning of Volcanic Massive Sulfide Deposits (VMS) in the world

.
Fig. 64.07 Poster of Volcanic Massive Sulfide Deposits (VMS) in the world

.
Fig. 64.08 Poster of Volcanic Massive Sulfide Deposits (VMS) in the world

.
Fig. 64.09 Association Host rocks of Volcanic Massive Sulfide Deposits (VMS)

.
Fig. 64.10 Grade and tonnage of Volcanic Massive Sulfide Deposits (VMS)

.