Waiyapot ep076 Carbonate Host Massive Sulfides Deposits. การเกิดแหล่งแร่ ซัลไฟด์ร่วนกับหินปูน คาร์บอเนต

อีพี. 76 คาร์บอเนตโฮสต์ตะกอนซัลไฟด์จำนวนมาก ธาตุแหล่งแร่แร่ธาตุไฟรโน่กับหินปูน...

น้ำเกลือโลหะ (metallic brine) คือน้ำเค็มที่มีปริมาณเกลือละลายอยู่ประมาณ 10-30% และมีอนุมูลโลหะได้แก่ ตะกั่ว สังกะสี เงิน แบเรียม แมกเนเซียม แขวนลอยอยู่จำนวนมาก น้ำเกลือโลหะนี้เกิดในก้นทะเลลึก หรือเป็นน้ำที่ผสมอยู่ในชั้นหินตั้งแต่หินแข็งตัว (connate water) บริเวณก้นแอ่งตะกอน (sedimentary basins) ขนาดใหญ่ และ แอ่ง evaporite ทั้งบนผิวโลกและถูกฝังอยู่ใต้ดิน น้ำเกลือโลหะนี้ซึมลึกลงไปใต้ผิวโลกด้วยขบวนการ deep seepage processes ที่มีปัจจัยประกอบด้วย (1) ช่องว่างทางผ่านของ น้ำเกลือโลหะ (percolation) ได้แก่แนวรอยแตก รอยเลื่อน (2) porosity และ permeability ของหิน (3) แรงโน้มถ่วง และแรงตึงผิว (gravity and capillary forces)ในเนื้อหิน (4) คุณสมบัติของแรง ไฮโดรลิก (hydraulic pressure gradient) ผ่านช่องว่างในหิน คุณสมบัติต่าง ๆ เหล่านี้ทำให้ น้ำเกลือโลหะซึมลึกลงไปใต้ดิน ระหว่างที่ซึมผ่านนั้นอาจจะละลายอนุมูลโลหะในหินเพิ่มขึ้นด้วย น้ำเกลือโลหะนี้มีอุณหภูมิเพิ่มขึ้น และมีความกดดันเนื่องจากน้ำหนักของ sediments ที่กดทับข้างบนหรือแรงเคลื่อนตัวของ tectonic ทำให้ น้ำเกลือโลหะ ถูกอัดบีบผ่านช่องวางขึ้นมาด้วยอุณหภูมิ 50-200oC เข้าไปสะสมตัวในหินปูนในขณะที่กำลังจะแข็งตัว (diagenesis) หรือแข็งตัวเป็นหินแล้ว (epigenesis) เป็นแหล่งแร่ ตะกั่ว สังกะสี และ เงินขนาดใหญ่เรียกว่าแหล่งแร่แบบ (Mississippi Valley Type, MVT) แหล่งแร่แบบนี้มีการแบ่งย่อยเป็น subclass ต่าง ๆ ดังนี้

1. Mississippi Valley Type, MVT, แบ่งย่อยเป็น Northern Appalachian-Type MVT Deposits, Midcontinent-Type MVT Deposits, ส่วนใหญ่ปรากฎในบริเวณ Southeast Missouri Lead District (USA) ได้แก่ แหล่ง Viburnum Trend and the Old Lead Belt เกิดจาก น้ำเกลือโลหะซึมขึ้นมาเปลี่ยนสภาพหิน dark gray limestone เป็นหิน light gray dolomitic limestone และมีการตกตะกอนของแร่ตะกั่ว สังกะสี เงิน ในลักษณะ orebodies ขนานไปกับแนวการวางตัวของชั้นหิน (concordant) หรือตัดแนวชั้นหิน (discordant) แต่อยู่ในชั้นหินชั้นใดชั้นหนึ่งโดยเฉพาะ (strata bound) ในส่วนที่อยู่ลีกจะเป็นแร่ Zn มากกว่า Pb ในส่วนที่อยู่ไกลออกไป จะเป็นแร่ Pb มากกว่า Zn

2. Irish Type MVT deposits, เป็นแหล่งแร่ Pb-Zn-Ag เกรดสูง พบใน Irish Midlands เช่น Navan (Tara) Mine, Lisheen Mine, มักจะเกิดร่วมในโครงสร้าง รอยเลื่อนและรอยแตก บริเวณตอนกลางของแผ่นเปลือกโลก มักจะมีน้ำ juvenile hydrothermal จาก magma มาเกี่ยวข้อง มักมีธาตุ จาก magma ได้แก่ Sb, Hg, Te, เกิดร่วมอยู่ด้วย

3. Alpine-Type MVT Deposits, พบที่ Alpine orogenic belts เป็นแหล่งแร่ที่เกิดร่วมกับ โครงสร้างที่ซับซ้อนเนื่องจากการชนกันของแผ่นเปลือกโลก (orogenic belt zones) ได้แก่ แนวthrust fault ขนาดใหญ่ complex folding and faulting แหล่งแร่สำคัญได้แก่ Bleiberg-Kreuth, (Austria), Gorno (Italy), Mežica (Slovenia), แร่ที่พบส่วนใหญ่ได้แก่ sphalerite (ZnS), galena (PbS), pyrite (FeS), marcasite(FeS), calcite (CaCO₃), dolomite (CaMg(CO₃)₂), barite (BaSO₄), fluorite (CaF₂) Quartz และ jasper มักมีธาตุ Cadmium เกิดร่วมอยู่ด้วย บางแหล่งมีมากจนสามารถผลิตเป็นแร่พลอยได้ ได้

Fig. 76.2 Conceptual Model of Metallic brine mobility of MVT Deposits

Fig. 76.3 Conceptual Model of Diagenesis MVT Deposits

Fig. 76.4 Conceptual Model of Irish type MVT Deposits.

Fig. 76.5 Conceptual Model of Mobility of MVT Ore Deposits

รูปที่ 76.6 เงินฝาก MVT ทั่วโลก

รูปที่ 76.7 แบบจำลองเกรดและปริมาณตันของแหล่ง MVT