Kallion identifioinnin perusteet

Kallion identifioinnin perusteet

Kallion alkuperä
Kallion koostumus
Kallion rakenne
Geologiset pääkohdat
geologinen aika
Yleiset Etsintätermit
Katso slso Magmakalliot…
Katso myös sedimenttikiviä…
Katso myös metamorfisia kiviä…
Katso myös geologinen aika…
Katso myös absoluuttinen aika…

tunnistaakseen
kallion on huomioitava kolme asiaa:

1. alkuperä,
2. koostumus ja
3. rakenne.

kiven alkuperä

ensimmäinen askel kiven tunnistamiseksi on yrittää luokitella Kallio johonkin kolmesta päätyypistä tai kiviryhmästä.
Näitä ovat magmamaiset, sedimenttiset tai metamorfiset tyypit.
ainoat kivet, jotka eivät kuulu mihinkään näistä kategorioista, ovat meteoriitit.
Magma -, sedimentti-ja metamorfiset kivilajit erotetaan toisistaan niiden muodostavien prosessien perusteella.

Klikkaa tästä suuri, hyvin yksityiskohtainen versio kalliojaksosta http://geologycafe.com/gems/chapter3.html
Magmakalliot:
muoto kiteyttämällä sulan (sulan kiviaineksen).
alaluokat:
Plutoniset:
muodostuneet merkittävässä syvyydessä pinnan alla.


vulkaaninen:
muodostunut pinnalla tai sen läheisyydessä.

sedimenttikivet:
muodostuvat tiivistyessään pienistä tai suurista jyväsistä tai ennestään jääneistä kivilajeista tai saostamalla mineraaliainesta vesistöstä, kuten valtamerestä, järvestä tai purosta.

metamorfiset kivet:
muodostunut ennestään Magma -, sedimentti-tai metamorfisista kivistä altistamalla ne kuumuudelle ja/tai paineelle ja/tai vaeltaville nesteille, jolloin kiven alkuperäinen mineraalikokoonpano muuttui uudeksi mineraalikokoonpanoksi. Alkuperä ei ole aina ilmeinen, mutta riittävä koulutus mahdollistaa tiettyjen piirteiden tunnistamisen, jotka viittaavat todennäköisimpään alkuperään. Esimerkkeinä voidaan mainita sedimenttikivissä yleisesti esiintyvä kuivike tai kerrostuminen sekä metamorfisissa kivissä esiintyvä mineraalifolio eli-lineaatio. On myös otettava huomioon se geologinen ympäristö, josta kalliota löytyy.

esimerkiksi nuoresta vulkaanisesta terraanista löytyy harvemmin sedimentti-tai metamorfisia kiviä.
kun alkuperä on täysin unbvious, koostumus ja rakenne on luotettava tehdä paras arvaus.
Lataa tavallisten kivien tunnistaminen .pdf tältä sivustolta…

Kivikoostumus

kivikoostumus saadaan selville määrittämällä, mitkä mineraalit muodostavat kallion.
määritelmän mukaan kivi on kiinteä massa tai yhdiste, joka koostuu vähintään kahdesta mineraalista (tosin on joitakin poikkeuksia, joissa kivi voi koostua kokonaan yhdestä mineraalista). Kiviaineksista koostuvat mineraalit voidaan tunnistaa yksittäisten mineraalien yhteisillä kenttätestausmenetelmillä, erityisesti silloin, kun rakenne on riittävän karkearakeinen, jotta yksittäiset mineraalit voidaan erottaa paljain silmin tai käsin.

Jos kiven muodostavien mineraalien raekoko on liian hienorakeinen erillisten mineraalien tunnistamiseksi, voidaan monissa tapauksissa käyttää luotettavia tunnistusmenetelmiä (mikroskooppia käyttäviä).
Petrografisissa menetelmissä tutkitaan mikroskoopin avulla suurennettujen erillisten mineraalien optisia ominaisuuksia.
ominaisuuksiin kuuluu taittuneen, heijastuneen ja välitetyn valon käyttäytyminen joko kallion ohuen kiekkosiivun kautta (jota kutsutaan ohueksi lohkoksi) tai näytepistokkeesta (heijastuneelle valolle).
valonlähde säädetään tuottamaan valoa, joka polarisoituu yhteen tai kahteen suuntaan.

eri mineraaleilla on tunnusomaisia optisia ominaisuuksia, joita voidaan käyttää optisten mineraalien ominaisuuksien taulukoiden kanssa mineraalin tunnistamiseksi.
muita välineitä, joita voidaan käyttää mineraalien tunnistamiseen, ovat elektronimikroskooppi.
nämä menetelmät ovat luotettavia mutta kalliita ja vaativat hieman työlästä näytteenvalmistusta.
kuva saadaan altistamalla näyte elektronipommitukselle ja kuvantamalla tulokset.
Röntgendiffraktiomenetelmät
toinen menetelmä pienten mineraalirakeiden tunnistamiseksi on Röntgenjauhediffraktiomenetelmä.
pieni määrä materiaalia jauhetaan jauheeksi ja pommitetaan röntgensäteillä.
tulokset tallentuvat kameran filminauhalle eli kuvaajan muotoon.
röntgensäteiden heijastukset mitataan tuntemattoman mineraalin ”d-välien” määrittämiseksi.
jokaisella mineraalilla on ainutlaatuinen joukko d-välejä vastaavia piikkejä, jotka liittyvät kiderakenteeseen.
Röntgenspektrometriassa, joka on toinen tapa tunnistaa mineraaleja, röntgensäteet aiheuttavat fotonien emissioita mineraalin pinnalta.
näyte valmistetaan siten, että sen pintaan saadaan erittäin korkea kiillotus.
pinta-atomeista lähtevillä fotoneilla on ominaisenergioita tietyille alkuaineille.
fotonien energiatasoja mittaamalla voidaan tunnistaa mineraalikoostumus.

Kallion rakenne

kallion rakenne määritellään havainnoimalla kahta kriteeriä:1) raekokoja,2) raemuotoja.
raekoko:
kivennäisjyvien keskikoko.
sedimentti -, Magma-ja metamorfisille kiville käytetty kokoasteikko on erilainen

jyvän muoto:
mineraalirakeiden yleinen muoto (kidepinnat näkyvät tai kiteet ovat pyöristettyjä).
esimerkkejä kunkin kolmen suuren kivilajin kokoluokituksista ovat:
FINE-GRAINED >>>>>>>>>>>>>>>> COARSE-GRAINED
Sedimentary: Shale Siltstone Sandstone Wacke Conglomerate
Metamorphic: Slate Phyllite Schist Gneiss
Igneous: Rhyolite Granite

Sizes are median diameter of grains in millimeters.

Geologiset periaatteet

yksi malminetsinnän päätavoitteista on ennustaa eri kivilajien geometria ja suhteet pinnan alla, jossa niitä ei voi nähdä sen paremmin pinnan alla kuin välittömien altistumienkaan ulkopuolella.
Tämä on oleellista tietää, jotta miinaa voidaan suunnitella.
alueen ajoituksen tai ”geologisen historian” analysointiin käytetään paljon vaivaa ja erilaisia tekniikoita
on olemassa kolme pääperiaatetta eli ”lakia”, joita käytetään kenttägeologisissa tutkimuksissa ohjaamaan tapahtumien suhteellisen ajoituksen määrittämistä.
monialaisten suhteiden laki
”monialaisten suhteiden laki” on periaate, jota on hyödyllistä käyttää magmakreivikunnissa.
siinä todetaan, että vallanneet kivet ovat nuorempia kuin vallatut.
esimerkiksi
sedimenttikiveen tai metamorfiseen kiveen tunkeutuva magmakaivo.
toinen esimerkki on tilanne, jossa esiintyy useita intruusioita; magmojen tapahtumasarja voidaan selvittää havainnoimalla, mitkä intruusiot leikkaavat ja mitkä muut intruusiot.
sekvenssi saattaa antaa viitteitä magman erityisestä erilaistumiskuviosta.
sama laki pätee suonisuhteisiin: nuoremmat suonet, jotka on leikattu vanhempien laskimosarjojen poikki
usein silloin, kun on kultaisia kvartsisuonia, on myös muita suonia, jotka ovat karuja ja joilla voi olla erilainen suunta johtuen erilaisista rakenteellisista olosuhteista muodostumisen aikana.

Vein poikittaissuhteet.
Vein a leikataan laskimoa B.
Vein C leikkaa sekä A: n että B: n, joten se on nuorin.
Superposition laki
”Superposition laki” on laki, jota sovelletaan sedimenttikiviin.
siinä todetaan, että siellä missä esiintyy koskemattomia, kerrostuneita sedimenttikivilajeja, nuoremmat kivilajit sijoittuvat (edellä) vanhempien kivien päälle.
sama laki voi päteä kerroksellisiin vulkaanisiin virtauksiin, joissa ylöspäin etenevien seuraavien kerrosten iät ovat suhteellisesti nuorempia kuin jakson alaosan.
Tämä laki on myös sellainen, jota käytetään määrittämään eri kiviyksiköiden ikäsuhteita.
malminetsinnässä tilanne, jossa tätä periaatetta voitaisiin käyttää, olisi projisoida mineralisoituneen tai öljyrikasteisen muodostuman maanalainen geometria.

Uniformitarianismin periaate
” Uniformitarianismin periaate ” toteaa, että maapallo on seurausta luonnonvoimista, jotka ovat tällä hetkellä aktiivisia ja säilyneet geologisen ajan kuluessa.
kiviä muodostuu useimmiten erilaisten geologisten prosessien aiheuttaman hitaan, asteittaisen kehityksen seurauksena.
katastrofaalisia tapahtumia esiintyy ja ne vaikuttavat kivien yleiseen kehitykseen ja historiaan, mutta nämä tapahtumat ovat harvinaisempia ja vaikuttavat vain pieneen osaan luonnonvoimien nettovaikutuksesta yleensä.

tällä periaatteella on tutkittu muinaisten vulkaanisten kivien historiaa havainnoimalla nykyistä vulkaanista toimintaa.
esimerkiksi aktiivisen merenpohjan repeämän varrelta on dokumentoitu tietynlainen massiivinen sulfidiesiintymä.
tämän tiedon avulla voidaan paremmin ymmärtää tietyntyyppisiä kupari-lyijy-sinkki-malmiesiintymiä, joita kutsutaan ”vulkanogeenisiksi massive sulfide depsits” eli ”VMS”.

geologinen aika

Katso myös jotkut pinnalta paljastuneet kivet ovat hyvin nuoria, mutta useimmat ovat hyvin vanhoja, itse asiassa paljon vanhempia kuin ihmiskunnan historialliset tiedot.
Nämä ”vanhat” kivet ovat yleensä monen miljoonan vuoden ikäisiä.
”miljoonien” vuosien käsitteen laajuutta voi olla vaikea ymmärtää, koska ihmisen elinajat ovat niin paljon lyhyempiä (yleensä alle 100 vuotta).
vakiintuneita geologisen ajan yksiköitä ovat ”aikakausi ”(pisin),” ajanjakso ”ja” aikakausi ” (Lyhin).
Koko geologinen aika on jaettu 4 pääjaksoon, joita kutsutaan (vanhimmasta nuorimpaan) Prekambrisiksi, Paleotsooisiksi, Mesotsooisiksi ja Cenetsooisiksi.
sivustot 1 6 esittävät geologisen aikaskaalan havainnekuvia ja tiivistelmiä. Maapallo on muuttunut hitaasti koko historiansa ajan, ja se muuttuu edelleen hyvin hitaan jäähtymisen ja erilaistumisen seurauksena.
tämän seurauksena tietyillä maapallon historian aikajaksoilla oli olosuhteet, jotka olivat suotuisammat tietyntyyppisten mineraaliesiintymien muodostumiselle (paikka 7).
tästä syystä kivien likimääräisen iän tietäminen voi olla karkea opas siitä, millaisia mineraaliesiintymiä todennäköisimmin löytyy. Arvioidessamme kivien ikää puhumme kahdentyyppisistä aikakausista, joita kutsutaan ”absoluuttiseksi iäksi”ja” suhteelliseksi iäksi”.
”absoluuttinen Ikä” mitataan vuosina, ja riippuu ottaa jonkinlainen aikaskaala mitata vastaan, tyypillisesti käyttämällä erittäin tekninen kemiallinen dating menetelmä.
”Suhteellinen ikä” tarkoittaa yksinkertaisesti jonkin geologisen tapahtuman tai ominaisuuden asettamista kontekstiin toisen kanssa ajoitusjärjestyksessä.
absoluuttinen Ikä:
1900-luvun alussa, pian radioaktiivisuuden löytymisen jälkeen, huomattiin, että radioaktiivisessa hajoamisessa on kyse radioaktiivisten atomien muuttumisesta täysin erilaisiksi alkuaineiksi.
jokainen radioaktiivinen aine hajoaa omalla vauhdillaan ja muodostaa ainutlaatuisen joukon tytärtuotteita (alkuaineita).
hajoamisnopeus on yleensä hyvin hidas.
esimerkiksi uraani muuttuu lyijyksi sellaisella nopeudella, että puolet alkuperäisestä määrästä muuttuu lyijyksi 4 500 miljoonan vuoden kuluttua.

puolet jäljellä olevasta uraanista muuttuu lyijyksi vielä 4 500 miljoonan vuoden kuluttua ja niin edelleen.
näin ollen uraanin ”puoliintumisaika” on 4 500 miljoonaa vuotta.
mittaamalla näytteessä olevan muuttumattoman uraanin ja lyijyn suhdetta ja tietämällä hajoamisnopeuden voidaan laskea näytteen hajoamisajan pituus eli toisin sanoen kiven Ikä.
uraani-Lyijymenetelmän lisäksi on olemassa useita muita radiometrisiä tekniikoita, kuten hiili-14 ja Rubidium-Strontium.
Suhteellinen ikä, jossa eri kivilajit ovat fyysisessä kosketuksessa ja havaittavissa, kivien suhteellinen ikä voidaan usein määrittää arvioimalla superpositiota ja poikkileikkaussuhteita.
ylempien kerrostumien muodostamat kivet ovat nuorempia kuin alempien kerrostumien muodostamat kivet.
tunkeutuvasta magmasta muodostuneet kivet ovat nuorempia kuin niiden tunkeutumat kivet.
sulkeumat magmakivessä ovat vanhempia kuin matriisin muodostanut magma. Kun eri kivilajit ovat lähekkäin, mutta niiden varsinaiset kontaktit eivät ole näkyvissä, voidaan tehdä geologinen kartta ja poikkileikkaus, joka havainnollistaa kivien geometrisia suhteita ja mahdollistaa suhteellisen iän määrittämisen. Vaikeuksia esiintyy, kun yritetään korreloida kiviä, jotka eivät ole suorassa kosketuksessa tai edes lähellä.
onneksi geologit ovat selvittäneet fossiilisten muotojen evoluutiosukupolven.
havaittiin, että fossiileja sisältävät sedimenttikivet voitiin helposti sijoittaa perättäiseen järjestykseen ajan suhteen tunnistamalla paikalla olleet fossiilikerrostumat.
tämän pyrkimyksen luonnollinen seuraus oli se, että alettiin vertailla kiviä eri puolilta maapalloa.
fossiileja voitiin nykyään käyttää suhteellisten ikäluokkien liittämiseen moniin erilaisiin sedimenttikivilajeihin.
niiden avulla on rakennettu niin sanottu” geologinen aikaskaala”, joka on maapallon historian kronologia, joka perustuu pitkälti fossiiliaineistoon. Koska vanhimmat kivilajit ja vanhimmat fossiilit ovat niitä, jotka todennäköisimmin tuhoutuvat iän myötä, meillä on paljon enemmän fossiiliaineistoa saatavilla nuoremmista kivistä, ja näin ollen nämä sisältävät ajan pienimmät jaotukset.
Paleotsooisella maailmankaudella vallitsivat selkärangattomat ja yksinkertaiset selkärankaiset (kalat, sammakkoeläimet ja alkukantaiset matelijat).
mesotsooisella maailmankaudella hallitsivat matelijat, dinosaurukset mukaan lukien.
Cenezoic-Maailmankautta voidaan parhaiten luonnehtia ajaksi, jolloin Nisäkkäät tulivat hallitseviksi.

Etsintägeologian termit

seuraavat termit ovat hyödyllisiä:
Malmi:
kiviaines tai mineraalit, joita louhitaan voittoa tavoittelemalla.
Malmimineraalit:
Malmin sisällä olevat erityismineraalit, jotka sisältävät hyödynnettäviä metalleja.
Gangue Minerals:
mineraalit, joilla ei ole kaupallista arvoa, ne vain sattuvat sekoittumaan malmimineraaleihin.
Prospekti:
mahdollinen malmiesiintymä, joka perustuu alustavaan etsintään.
kaivos:
mineraaliesiintymien louhinta joko maan pinnalla (avolouhos) tai alla (maanalainen kaivos).
malmiesiintymä tai malmiesiintymä:
luonnossa esiintyvät aineet, joista taloudellisesti arvokas mineraali tai mineraalit voidaan ottaa talteen kohtuullisella voitolla.
Mineraaliesiintymä:
samanlainen kuin malmiesiintymä, mutta sen annetaan olla tällä hetkellä subtaloudellisesti tai epätäydellisesti arvioitu.
Mineraaliesiintymä:
mineraalien poikkeava pitoisuus, mutta on tällä hetkellä epätaloudellinen.
Grade:
tämä tarkoittaa kiinnostavan aineen pitoisuutta, joka ilmoitetaan yleensä painona tilavuusyksikköä kohti.
Cut-off Grade:
pitoisuuden alaraja, joka on hyväksyttävä voitontavoittelulle kaivostoiminnassa.
Isäntäkallio:
kivilitologia (tyyppi), joka sisältää Malmin.
voi käsittää tai olla sisältämättä malmia.
Maalaiskivet:
kaupallisesti arvottomat kalliot ympäröivät isäntäkiviä ja / tai malmia.
anomalia:
normaalina pidettyjen arvojen ylä-tai alapuolella.