Mineraalisysteemit

Malminmuodostusprosessit ovat osa laajempia kratoni-mittakaavan geologisia tapahtumia. Malminmuodostus heijastaa laaja-alaista tektonista ja geokemiallista kehityshistoriaa.
Mineraalisysteemianalyysissa määritellään malminmuodostuksen kannalta kriittiset prosessit ja parametrit. Mineraalisysteemimallia voidaan käyttää apuna malminetsintäkohteiden valinnassa.
Vuonna 2020 julkaistiin Suomen mineraalisysteemeistä kertova verkkosivu Mineral Systems of Finland – Mineral Systems of Finland (gtk.fi)
Tällä hetkellä sivusto sisältää orogeenisten kultamalmien systeemien kokonaisuuden.

Mineraalijärjestelmämallia voidaan käyttää etsintöjen kohdistamiseen, jos eri mittakaavoilla vaikuttavat kriittiset prosessit voidaan muuntaa karttakuviona esitettäväksi parametreiksi ja nämä parametrit voidaan luokitella asianmukaisesti valitulle malmityypille luonteenomaisten prosessien mittakaavan ja merkityksen mukaan. Mineraalijärjestelmäanalyysin tarkoituksena on parametrien asianmukainen mittakaava ja luokittelu. Mineraalijärjestelmäanalyysi saattaa vaatia kartoitettavien ominaisuuksien parempaa luokittelua, jotta niitä voidaan paremmin tunnistaa saatavilla olevista laajoista tietoaineistoista. Lisäksi jos yleistettyjä malleja sovelletaan ilman, että niitä tarkennetaan arvioitavaan alueeseen, rajoittaa se menetelmän mielekkyyttä. Jos tutkittavalla alueella on olemassa tunnettuja esiintymiä tutkittavasta esiintymätyypistä, niihin liittyvien kriittisten parametrien ilmeneminen tulisi tarkistaa tällaisilla ”harjoituskohteilla”. Tämä lähestymistapa voisi olla erityisen arvokas, kun halutaan tunnistaa kohteena olevan esiintymätyypin proksimaalisia jalanjälkiä suuremman mittakaavan jalanjälkien joukosta. Toisaalta juuri tällä mittakaavatasolla deterministisen etsinnän tietoaineistot voidaan sisällyttää mineraalijärjestelmäanalyysiin perustuvaan todennäköisyysetsinnän tietoaineistoon.

Malmiesiintymän tyypistä riippumatta, niihin liittyvä suuri määrä muuttujia voidaan tiivistää muutamaan merkittävään geologiseen prosessiin, jotka määrittelevät mineraalien etsintämallien kehityksessä sovellettavan mineraalijärjestelmämallin tärkeimmät piirteet.

  1. prosessit, jotka tuottavat energiaa malminmuodostuksen ainesosien liikuttamiseen ja niitä kuljettaville väliaineille;
  2. prosessit, jotka luovat malminmuodostuksen ainesosien ja niiden kuljetusväliaineiden lähteitä (tai väliaikaisia lähteitä);
  3. prosessit, jotka luovat kuljetusreittejä lähteistä malmiesiintymäkohteisiin;
  4. fyysiset ja kemialliset prosessit, jotka luovat esteitä (ansoja) malmiesiintymille tai malminmuodostuksen ainesosien toissijaisten lähteiden (väliaikaiset ansat/esipitoisuudet) muodostumiselle;
  5. prosessit, jotka johtavat malminmuodostuksen ainesosien kuljetuksen, esiintymien, dispersion (nielun) ja uudelleenliikuttelun jalanjälkien muodostumiseen;
  6. prosessit, joita tarvitaan malmiesiintymän säilyttämiseen (tai muokkaamiseen)

Tektoninen ympäristö eli alueen geodynaamisen kehityksen aikainen muuttuja määrittelee prosesseja, jotka tuottavat energiaa materiaalin kuljetukseen ja lähteestä nieluun johtavien kuljetusreittien kehittymiseen. Siksi maankuoren geodynaaminen kehitys ja rakennearkkitehtuuri ovat mineraalijärjestelmän perusparametreja. Nämä parametrit määrittelevät myös niitä prosesseja, jotka johtavat malminmuodostuksen ainesosien lähteinä toimivien primaariesiintymien (esimerkiksi vaipan rikastuneet alueet, litosfäärilaatan metasomaattiset alueet tai tietyt maankuoren alueet) tai sekundaaristen esiintymien (esimerkiksi tietyt litologiset yksiköt, joissa on tapahtunut metallien tai metallien kuljetusligandien rikastumista) avautumiseen. Metallien rikastumiseen johtavien primaari- ja sekundaariprosessien parametreihin vaikuttavat lämpötila- tai geokemialliset gradientit, jotka yleensä myös määrittelevät mineralisoitumisprosessien jalanjälkiä. Prosessien ajoitus on mineraalijärjestelmän keskeinen parametri, sillä pelkkä potentiaalisten lähteiden, kuljetusrakenteiden ja geokemiallisten esteiden päällekkäinen esiintyminen ei välttämättä tarkoita, että ne ovat saman mineraalijärjestelmän osia. Koska prosessit toimivat eri mittakaavoissa, myös niiden parametreilla on mittakaavaan liittyvä hierarkia. Esimerkiksi geodynaamisen kehityksen parametrit toimivat maankuoren tai laajan maankuoren osan mittakaavassa, kun taas ansat sijoittuvat vain pieneen määrään maankuorta (esiintymän mittakaava).