堆積性呼気堆積物

堆積性噴出性鉱床（SEDEXまたはSedEx鉱床）は、もともと海底への金属含有盆地流体の排出によって形成されたと解釈されている亜鉛-鉛鉱床であり、その結果、主に層状の鉱石が沈殿し、多くの場合、硫化鉱物の薄い層状構造を伴っている。^{[1] [2] [3]} SEDEX鉱床は、主に大陸内リフトまたはリフト崩壊盆地および非活動的な大陸棚に堆積した砕屑岩に含まれています。これらの鉱床はしばしば塊状の硫化物レンズを形成するため、火山性塊状硫化物（VHMS）鉱床ではなく、堆積性塊状硫化物（SHMS）鉱床とも^呼ばれてい^ます。薄い層状の堆積性の外観から、これらの鉱床はもっぱらまたは主に海底への噴出プロセスによって形成されたという初期の解釈につながり、SEDEXという用語が使用されています。しかし、多数の鉱床に関する最近の研究では、浅い地下の置換も重要なプロセスであり、いくつかの鉱床ではそれが支配的であり、海底への噴出はあったとしても局所的であることが示されている。^{[5] [6] [7]}このため、一部の著者は、砕屑岩優位の亜鉛鉛鉱床という用語を好む。^[8]したがって、今日使用されているSEDEXという用語は、熱水が実際に上部の水柱に噴出したことを意味するものではないが、場合によってはそれが起こった可能性がある。^{[7] [9]}

SEDEX鉱床の主な鉱石鉱物は細粒の閃亜鉛鉱と方鉛鉱で、一部の鉱床では黄銅鉱が重要。銀を含む硫酸塩は頻繁に微量成分として含まれる。黄鉄鉱は常に存在し、塊状硫化物の場合のように微量成分または主要硫化物となる。重晶石の含有量は一般的または欠如しており、地域的に経済的である。^{[7] [9]}

SEDEX鉱床の代表例としては、レッド・ドッグ、マッカーサー・リバー、マウント・アイザ、ランメルスベルク、サリバンなどが挙げられます。SEDEX鉱床は鉛と亜鉛の最も重要な供給源であり、銀と銅の主要な供給源でもあります。^{[3] [9]}

SEDEX鉱床の金属と鉱化溶液の源は、堆積岩とその下の基盤岩から金属を浸出させる深層の塩水と塩水です。この流体は海水の蒸発によって塩分を含有し、堆積物から絞り出された天水や間隙水と混ざっている可能性があります。 ^{[8] [7]}鉛、銅、亜鉛などの金属は、砕屑岩やマグマ岩に微量含まれています。

塩水は盆地の深部では200° Cを超える温度に達することがあります。熱水流体の塩分濃度は最大23% NaCl当量と推定されています。 ^[8] 高温で中程度の酸性の塩水には、鉛、亜鉛、銀、その他の金属が大量に含まれています。^{[8] [7]}

鉱化流体は、特に盆地境界断層などの透水性フィーダーに沿って上方に導かれる。熱水流をホストするフィーダーは、熱水角礫岩、石英および炭酸 塩脈、および広範囲にわたるアンケライト-シデライト-緑泥石-セリサイト変質の発達により、この流れの証拠を示すことができる。フィーダー自体は鉱化される必要はない^{[8] [7]}

海底付近、海底下または海底上では、上昇する金属含有流体は最終的に冷却され、冷たくわずかにアルカリ性の塩分濃度の低い海水と混ざり、金属硫化物の沈殿を引き起こす可能性があります。混合が海底下で起こると、大規模な置換が発生します。排出が海底に及ぶと、化学沈殿物の層状の堆積物が形成される可能性があります。理想的な呼気モデルでは、高温の高密度塩水が海洋地形の窪地へと流れ込み、そこで低温で密度の低い海水と混ざり、塩水に溶解した金属と硫黄が溶液から沈殿して固体の金属硫化物鉱石となり、硫化物堆積物の層として堆積します。^[1]

還元硫黄の最終的な発生源は海水の硫酸塩です。硫酸塩の還元（熱化学的硫酸塩還元、細菌による硫酸塩還元、またはその両方）による硫化物の形成は鉱化現場で起こる可能性があります。あるいは、金属を含むが硫黄の少ない還元流体が鉱化現場の近くで硫化水素に富む流体と混ざり、硫化物の沈殿を引き起こす可能性があります。^[7]

鉱石流体が海水と混合され、海底全体に拡散すると、鉱石成分と脈石鉱物が海底に沈殿し、鉱体と鉱化ハローが形成されます。これらは、下層の地層と一致し、一般に細粒で、細かく層状になっており、溶液から化学的に沈殿したものとして認識できます。

また、透水性の層に沿った置換プロセスによって、層状の形態が形成されることもあります。例としては、断層に隣接するアルコシック地層が挙げられます。この断層は、多孔質で透水性の堆積物に重い塩水を供給し、基質を硫化物で満たします。鉱化は、鉱化システムに供給した断層や供給導管でも発達します。たとえば、ブリティッシュコロンビア州南東部のサリバン鉱体は、下部の堆積ユニットの過圧と、海底に向かう途中で別のユニットから流体が噴出することによって生じた、層間ダイアトリーム内で発達しました。^{[引用が必要]}

撹乱され構造化されたシーケンス内では、SEDEX 鉱化は他の塊状硫化物鉱床と同様に、より硬い珪酸塩堆積岩内の低コンピテンス低せん断強度層として機能します。^[1]そのため、ブーダン構造、硫化物の岩脈、鉱脈硫化物、および SEDEX 鉱床の熱水再移動および濃縮部分または周辺は、世界中のさまざまな例の中で個別に知られています。^[要出典]

熱水噴出孔の発見に続いて、海洋噴出孔に似た堆積物や化石化した噴出孔生命体がいくつかのSEDEX堆積物で発見されました。^[10]

SEDEX鉱床は、盆地塩水によって形成された非マグマ性熱水鉱床の大きなクラスに属します。^[11]

このクラスには以下も含まれます:

• ミシシッピバレー型（MVT）亜鉛鉛鉱床。^[8]
• 堆積物に含まれる層状のCu-Co-(Ag)鉱床は、ザンビアとコンゴ民主共和国の銅ベルトに代表される。^{[12]銅ベルトの超巨鉱床は、一部の研究者によって、堆積層内のアル}コース頁岩界面で形成された共生銅鉱化物であると考えられているが、他の研究者は、これらの鉱床は堆積から数百万年後、ルフィリアンカンブリア造山運動（約5億4000万～4億9000万年前）の間に形成されたと考えている^[12]。

上で述べたように、SEDEX 鉱床を分類する際の大きな問題の一つは、鉱石が確実に海洋に噴出したかどうか、またその源が堆積盆地の形成塩水であるかどうかを特定することです。多くの場合、変成作用と断層 (一般的には衝上断層) の重複により堆積物が変形、乱れ、元の構造が不明瞭になります。

ブリティッシュ コロンビアのサリバン鉱山は105 年間操業され、1,600 万トンの鉛と亜鉛、および 9,000 トンの銀を生産しました。これはカナダで最も長く継続して採掘された鉱山で、2005 年の金属価格で 200 億ドル以上の価値がある金属を生産しました。等級は、鉛 5% 以上、亜鉛 6% 以上でした。

サリバン鉱体の鉱石生成は、次のプロセスによって要約されます。

• 堆積物は伸張中に伸張性二次堆積盆地に堆積しました。
• 以前は、深く埋もれた堆積物が、砂質シルト岩と砂岩の深い貯留層に流体を分散させていました。
• ドレライト 岩床が堆積盆地に侵入したことにより、局所的に地熱勾配が上昇しました。
• 気温の上昇により、下部の堆積性貯留層に過剰な圧力がかかり、上部の堆積物が破壊されて角礫岩ダイアトリームが形成されました。
• 鉱化流体は角礫岩ダイアトリームの凹状の供給帯を通って上方に流れ、海底に流れ込んだ。海底の下では、アルドリッジ堆積物は、磁硫鉄鉱と少量の石英炭酸塩の鉱脈と細脈のよく発達したネットワークを特徴とするトルマリン「パイプ」（650 m x 1300 m x 400 mの厚さ）に置き換えられ、鉱床の供給帯を示している。^[13]
• 鉱石流体は海底に噴出して第2次サブベイスンの堆積中心に溜まり、厚さ3～8メートルの層状の塊状硫化物層を沈殿させ、噴出性チャート、マンガン、おそらくカリウムを含む熱水性粘土を伴った。供給帯の上にある噴出性塊状硫化物の中心部は、塊状の磁硫鉄鉱-緑泥石変質作用によって次第に置き換えられた。供給帯での継続的な流体の流れと沈殿により、最終的に供給帯は封鎖され、流体の流れは絹雲母/白雲母変質作用とAs、Sb、Agレベルの上昇を特徴とするリング状の周囲の遷移帯（TZ）に転換された。その後の鉱体の黄鉄鉱置換は、下層のトルマリン石パイプと鉱石帯の両方でのアルバイト-緑泥石変質作用、および上部の堆積物でのアルバイト体の発生に関連していた。この後期の低温熱水変質は、モイエ斑れい岩床の継続的な下層侵入と関連しており、これが熱水循環を駆動する熱機関であった可能性が高い。^[13]