Waiyapot ep031 Ortho magmatic deposits แหล่งแร่ที่เกิดในหินที่เกิดจาก แมกมาโดยตรง  

Fig. 31.1 geologic section of ophiolite suite of oceanic crust

EP. 31 Ortho magmatic deposits แหล่งแร่ที่เกิดในหินที่เกิดจาก แมกมาโดยตรง

แหล่งแร่แบบนี้เกิดในส่วนที่เป็น oceanic crust ที่ปกคลุมผิวท้องทะเล ที่เป็นพื้นที่ส่วนใหญ่ในบรมยุค Archean ที่ยังมี continental crust น้อยอยู่ หินที่ปกคลุมก้นทะเลส่วนใหญ่เป็น หิน pillow basalts

จากการศึกษาลักษณะของภาพตัดขวาง ของหิน oceanic crust ในที่ต่าง ๆ ทั่วโลก พบว่า section ของชั้นหินโดยรวมประกอบด้วย layers ของหินต่าง ๆเรียกว่า ophiolite suite ใช้ครั้งแรกโดย Alexandre Brongniart เพื่อบ่งบอกถึงกลุ่มหินสีเขียว เช่น หินเซอร์เพนทิไนต์ หินไดอะเบส ในเทือกเขาแอลป์ ต่อมา Steinmann ได้ใช้รวมถึงหินละลายรูปหมอน และ หินเชิร์ต ในช่วงปลายปี 1950 ถึงต้นปี 1960 การสำรวจความผิดปกติแถบสนามแม่เหล็ก (magnetic anomaly stripes) ของพื้นทะเล ซึ่งวางตัวขนานกับเทือกเขากลางสมุทร โดย Frederick Vine และ Drummond Matthews ได้บ่งบอกถึงหมวดหินใหม่ของเปลือกโลกภาคพื้นสมุทรบริเวณเทือกเขากลางสมุทร ประกอบกับการสำรวจแผ่นพนังหิน (sheeted dike) บริเวณ Troodos ophiolite ประเทศไซปรัส โดย Ian Graham Gass และคณะ พบว่าพนังหินดังกล่าวเกิดจากการเย็นตัวของแมกมา 100% โดยไม่มีหินที่แก่กว่าปรากฏในบริเวณดังกล่าว ที่มีลักษณะการเรียงลำดับชั้นหินจากชั้นบนสุดลงไปชั้นล่างสุดดังนี้

1. ชั้นตะกอนทะเลลึก (pelagic sediment, euxinic facies) ประกอบด้วย หินเชิร์ต หินดินดานสีดำ และหินปูน

2. ชั้นหินบะซอลล์รูปหมอน (basalt pillow ) แสดงลักษณะของหินบะซอลล์รูปหมอน เกิดของลาวาสัมผัสกับผิวน้ำแล้วเกิดเย็นตัวอย่างรวดเร็ว การที่เห็นเป็นรูปหมอนเกิดจากหดตัวภายใต้แรงตรึงผิวของลาวา

3. แผ่นผนังหิน (sheeted dike) เนื้อหินเป็นหินบะซอลล์ และหินไดอะเบส

4. ชั้นหินแกบโบร (gabbro)

5. ชั้นสะสมตัวของหินอัลตราเมฟิก (cumulate ultramafic) เป็นชั้นที่พบหินดูไนต์

6. ชั้น depleted mantle ประกอบด้วยหินฮาร์ซเบอร์ไกต์

7. ชั้น fertile mantle ประกอบด้วนหินเลอร์โซไลต์

การเกิดชั้นหินของ oceanic crust ส่วนใหญ่จะเกิดจากการเกิดภูเขาไฟใต้น้ำ โดยเริ่มแรกจะเกิด การพุ่งขึ้นมาของ น้ำ hydrothermal จากการแข็งตัวของ magma ที่เคลื่อนตัวมาไกล้ผิวโลก น้ำ hydrothermal นี้จะผลุดขึ้นมาแล้วก่อตัวเป็นท่อที่เรียกว่า chimney pipe แล้วพ่นน้ำร้อนผสมฝุ่น แร่ sulfides สีดำออกมาเรียกว่า black smoker ฝุ่นสีดำนี้จะแขวนลอยในน้ำแล้วไปสะสมตัวเป็นผืนแร่ sulfide เรียกการเกิดแหล่งแร่แบบนี้ในบรมยุค Archean ว่า primitive volcanogenic massive sulfides (PVMS) ที่เป็นแหล่งแร่ Cu, Pb, Zn, Ni, Cr, Au, Ag ที่สำคัญ ที่จะนำเสนอในแง่รายละเอียดต่อไป ในหัวข้อ Proterozoic mineral deposits ที่เกิดแหล่งแร่ขนาดยักษ์ (giant deposits) แบบนี้ต่อไป ใต้ชั้นนี้จะเป็นชั้นหิน sedimentary rocks ประกอบด้วย ประกอบด้วย หินเชิร์ต หินดินดานสีดำ และหินปูน ที่เกิดในก้นทะเลลึก (euxinic facies) ร่วมกับหินชั้นที่เกิดจากผลิตภัณฑ์ ภูเขาไฟ (pyroclastic sediments) ถัดลงไปเป็นlayers ของหิน basalt ที่เกิดจากการการผลุดขึ้นมาของหิน basalt ที่ส่วนใหญ่มีลักษณะเป็นรูปหมอน (pillow lava) ถัดลงไปอีกเป็นชั้นหิน basalts ที่มีลักษณะเป็นแผ่นพนังหินต่อเนื่อง (sheeted dike basalts) ตามด้วยชั้นหินอัคนีแทรกซอนสีดำ เรียกว่า หิน gabbro ที่มีส่วนฐานเป็นหินเหลี่ยม (gabbro cumulated) ถัดลงมาเป็น หิน ultramafic ส่วนใหญ่เป็นหิน dunite มีการสะสมตัวของแร่ Ni, Cr, Co, platinum group elements (PGE) ในหินชั้นนี้ในลักษณะของชั้นแร่ (stratiform) และ แบบ lens ที่ form ตัวในรูป strata bound ประกอบด้วย แบบ concordant, subcordant, discordant, และ en echelon เรียกว่าการสะสมตัวแบบ podiform deposits การเกิดแหล่งแร่แบบนี้เกิดจากการแยกตัวของแร่เนื่องจาก ถพ. ของแร่ที่เรียกว่า magmatic differentiations หรือ magmatic segregations

Fig.31.2 Chimneys and Mounds of Black Smoker Pipes on oceanic floors.

Fig. 31.3 schematic model of Primitive Volcanic Massive Sulfide Deposits (PVMS)

.

ที่มา

-