Вулканогендік массивті сульфидті кен кен орны - Volcanogenic massive sulfide ore deposit - Wikipedia

Вулканогендік массивті сульфидті кен кен орны Kidd Mine, Тимминс, Онтарио, Канада, 2,7 миллиард жыл бұрын ежелгі теңіз түбінде құрылған
Шөгінді жазбада көрсетілгендей, типтік вулканогендік массивті сульфидті (VMS) кен кен орнының көлденең қимасы[1]

Вулканогендік массивті сульфидті кен кен орындары, сондай-ақ VMS руда кен орындары деп аталады, олардың бір түрі болып табылады металл сульфид кен орны, негізінен мыс -мырыш олармен байланысты және жасалады жанартау - байланысты гидротермиялық суасты орталарындағы оқиғалар.[2][3][4]

Кейде бұл кен орындарын вулкандық массив деп те атайды сульфид (VHMS) салымдары. Тығыздығы әдетте 4500 кг / м құрайды3. Олар басым стратиформ ежелгі және қазіргі заманғы геологиялық жағдайларда гидротермиялық сұйықтықтардан теңіз қабатына немесе оның астына түсетін сульфидті минералдардың жинақталуы. Қазіргі мұхиттарда олар күкіртті шлемдер деп аталады қара темекі шегушілер.

Олар вулкандық немесе вулкандық (мысалы, вулкандық-шөгінді) жыныстар басым болатын ортада пайда болады, ал шөгінділер құрдастық және аталған вулкандық жыныстардың пайда болуымен сәйкес келеді. Сынып ретінде олар әлемдегі мыс, мырыш, қорғасын, алтын және күміс рудалары, кобальт, қалайы, барий, күкірт, селен, марганец, кадмий, индий, висмут, теллур, галлий және германий қосалқы немесе қосымша өнім ретінде.

Вулканогендік массивті сульфидті шөгінділер бүгінде теңіз түбінде қалыптасуда теңіз астындағы вулкандар көптеген адамдармен бірге орта мұхит жоталары және артқы доға бассейндері мен білек жарылыстарында. Пайдалы қазбаларды барлаушы компаниялар іздеуде массивті сульфидті шөгінділер; дегенмен, барлаудың көп бөлігі осы кен орындарының жердегі баламаларын іздестіруге бағытталған.

Жанартау жыныстарымен және атқылау орталықтарымен тығыз байланыс VMS шөгінділерін ұқсас руда кен орындарының түрлерінен бөледі қайнар көзі, көлік және тұзақ процестер. Вулканогендік массивті сульфид кен орындарының ерекшелігі - кен шөгінділері су асты вулканизмімен уақытша байланыста пайда болады және гидротермиялық циркуляция және сульфидтердің демалуы нәтижесінде пайда болады, бұл VMS шөгінділерінен бөлек шөгінді дем шығарғыш (SEDEX) салымдар.

ВМС және SEDEX шөгінділері арасындағы сипаттамаларды бөлісетін вулкандар мен шөгінділер орналасқан массивті сульфидті (VSHMS) шөгінділердің ішкі класы бар. Осы класстың көрнекті мысалдары ретінде Батерст лагерінің кен орындары, Жаңа Брунсвик, Канада (мысалы, Брунсвик №12); депозиттері Пириттік пирит белдеуі, Португалия және Испания және Волверин кен орны, Юкон, Канада.

Генетикалық модель

  • The қайнар көзі VMS кен орындарындағы металл мен күкірт гидротермиялық айналыммен теңіз асты гидротермалық өзгеру аймағында жанартау үйіндісінен шайылатын үйлесімсіз элементтердің тіркесімі болып табылады. Гидротермиялық циркуляция, әдетте, терең габбро интрузиясына байланысты қабықтағы жылу арқылы жүреді деп саналады.
  • Көлік металдар гидротермиялық сұйықтықтардың конвекциясы арқылы жүреді, бұл үшін жылу магма жанартау ғимаратының астында орналасқан камера. Мұхиттың салқын суы гидротермиялық аймаққа тартылады және оны вулкандық тау жынысы қыздырады, содан кейін мұхитқа шығарады, бұл гидротермиялық сұйықтықты күкірт пен металл иондарында байытады.
  • Руда материалдары а фумароле өріс немесе а қара темекі шегуші Мұхитқа шығарылған кезде кен орны, сулы және сульфидті минералдарды қабатты сульфидті кен ретінде тұндырады. Кейбір шөгінділер өзгерген вулканоседиментациялық жыныстарды ауыстыру арқылы сульфидті тұндыру арқылы пайда болатындығын көрсетеді, сонымен қатар күкіртке бай тұзды ерітінділердің шоғырланбаған шөгінділерге енуінен пайда болады.

Геология

ВМС шөгінділерінің типтік орны фельсикалық вулкандық тізбектің жоғарғы жағында, вулканикластикалық тізбектің шегінде орналасқан туффазалы эпикластиктер, шөптер, шөгінділер немесе мүмкін, олар негізінен вулкандармен байланысты. Шөгіндіге арналған қабырға көбінесе мафикалық вулкандық жыныстардың тізбегімен байланысты андезит (мысалы, Уим Крик және Монс Купри, Батыс Австралия немесе Милленбах, Канада ), немесе базальт (Хеллиер, Тасмания ) немесе тек жоқ немесе шөгінділер (кенгуру үңгірлері, Батыс Австралия).

VMS депозиттері кеңістіктік және уақыттық байланысты фельсикалық жанартау жыныстары, әдетте, депозиттің астындағы стратиграфияда және көбінесе депозитке тікелей аяқ жақтаушы ретінде болады. Шөгінділер әдетте қандай-да бір түрдегі VMS шөгінділерімен сабақтасады және (марганифтік) түрінде болады. шөптер және сүңгуір ортаға түскен химиялық шөгінділер.

Қабырғаға ілулі қабырға вулкандық бірліктер болуы мүмкін, олар жыныстық белгілермен іргелес және тепе-теңдікте болады, бұл минералданудың интервалды үзілісте дамығандығын көрсетеді; ол вулкандық бимодальды вулкандық кіші типтердегі табан қабырғаларына ұқсас емес вулкандық тау жынысы болуы мүмкін немесе егер минералдану атқылау циклінің соңында жүрсе, шөгінді қабаттар болуы мүмкін.

Кремнийластикалық бірлестіктердің гибридті VMS-SEDEX шөгінділері (төменде қараңыз) ағынды шөгінділер ішінде немесе үлкенірек және жанама вулкандық пакетте үзіліссіз болатын шөгінді жыныстардың бірлігінде игерілуі мүмкін.

Жалпы алғанда, бұл геологиялық ерекшеліктер VMS кен орындарының су асты жанартау орталықтарының үстінде немесе айналасында дамыған гидротермиялық жүйелермен байланысын көрсету үшін түсіндірілді.

Морфология

VMS шөгінділерінде морфологияның алуан түрлілігі бар, олар көбінесе қорған тәрізді және тостаған тәрізді шөгінділерге ие. Су асты депрессияларына гидротермиялық ерітінділердің шығуына байланысты пайда болған тостаған тәрізді түзілістер - көп жағдайда бұл кен орнын шатастыруға болады тыныс шығаратын шөгінділер. Қорған тәрізді шөгінділер қазіргі заманғы массивті сульфидті шөгінділерге ұқсас пайда болды - қара түтін шығаратын мұржалардан пайда болған гидротермиялық қорғанды ​​өндіру арқылы. Шөгінді жыныстар немесе вулкандық жыныстар өте өтімді ортада қалыптасқан депозиттер қоршаған жыныстардың геометриясын еліктейтін кестелік морфологияны көрсете алады.

VMS шөгінділері конустық аймақтың өте жақсы формасына ие өзгертілген фидер зонасындағы вулканикалық немесе вулканогендік шөгінді жыныстар,[анықтама қажет ] деп аталады сульфид немесе штокверк массивтік экзалиттер үйіндісімен жабылған және стратиформды экзаляциялық сульфидтермен қоршалған алжапқыш.

The штокверк аймақ әдетте тұрады тамыр - орналастырылған сульфидтер (көбінесе халькопирит, пирит, және пирротит ) бірге кварц, хлорит және аз карбонаттар және барит.

Үйінді аймақ ламинатталған массивтен тұрады брекцияланған пирит, сфалерит (+/-галена ), гематит және барит. Үйінді қалыңдығы бірнеше ондаған метрге, диаметрі бірнеше жүз метрге дейін жетуі мүмкін.

Алжапқыш зонасы көбінесе көбірек тотыққан, ұқсас, қабаттасқан, ламинатталған сульфидті шөгінділермен SEDEX рудалар, және әдетте марганец, барий және гематит байытылған шөптер, яспирлер және химиялық шөгінділер кең таралған.

Металл зоналылық

VMS шөгінділерінің көпшілігі айналмалы гидротермиялық сұйықтықтың физикалық-химиялық ортасының өзгеруінен туындаған металл зоналылығын көрсетеді. Ең дұрысы, бұл массивтің өзегін құрайды пирит және халькопирит халькопирит галоымен желдету жүйесінің тамағының айналасындасфалерит -пиритті дистальды сфалеритке бөлу-галена және галена-марганец және ақырында а торт -марганец-гематит фация. VMS кен орындарының көпшілігі тік зонаны көрсетеді алтын, салқындатқыштың жоғарғы бөліктері, әдетте, алтын мен күміске байытылған.

The минералогия VMS массивті сульфид 90% -дан астам темір сульфидінен тұрады, негізінен пирит, бірге халькопирит, сфалерит және галена сонымен қатар негізгі компоненттер болып табылады. Магнетит аз мөлшерде болса; магнетиттің мөлшері көбейген сайын кендер оксидтің үлкен шөгінділеріне айналады. The банды (экономикалық емес қалдықтар) негізінен кварц және пирит немесе пирротит. Шөгінділердің тығыздығына байланысты кейбіреулерінде ауырлық күшінің ауытқулары бар (Невес-Корво, Португалия ) барлауда қолданылатын.

Альтерациялық морфология

VMS шөгінділерімен жасалған альтерациялық галоэдар әдетте конустық пішінді, негізінен сұйықтық ағынының бастапқы орнынан стратиграфиялық деңгейде орналасқан (кеннің өзі емес) және әдетте аудандастырылған.

Ең қарқынды өзгеріс (құрамында стрингер сульфидті зонасы бар) негізінен тікелей массивтік сульфидтердің ең үлкен концентрациясының астында, табанның жанартау тізбегінде орналасқан. Егер стрингер зонасы сульфидтерден ығыстырылса, бұл көбінесе тектоникалық деформацияның өнімі немесе гибридті SEDEX тәрізді дистальды сульфидтер пулының түзілуі.

Табан қабырғасының өзгеру аймағының өзгеру жиынтығы өзектен бастап;

  • Кремнеземнің өзгеру аймағы, ең интенсивті өзгертілген мысалдардан табылған, нәтижесінде иелік жыныстар толық кремнеземмен алмастырылған және халькопирит-пиритті стрингерлік аймақтармен байланысты.
  • Хлорит зонасы, хлорит +/- серицит +/- кремнеземнен тұратын барлық мысалдарда кездеседі. Көбінесе иелік тау жынысы толығымен хлоритпен алмастырылады, ол деформацияланған мысалдарда хлорит шисті ретінде көрінуі мүмкін.
  • Серицитті аймақ, серицит +/- хлорит +/- кремнеземнен тұратын барлық мысалдарда кездеседі,
  • Кремнийлену аймағы, көбінесе фондық кремний-альбит метасоматизмімен градациялық.

Барлық жағдайда бұл өзгеру аймақтары болып табылады метасоматизм қатаң мағынада әсер етеді, нәтижесінде калий, кремний диоксиді, магний қосылады және натрий сарқылады. Хлорит минералдары VMS кен орнының табанының өзгеру аймағындағы құрамы жағынан магнезиялы, сол қабаттағы дистальды қабаттағы эквивалентті жыныстарға қарағанда көбірек. VMS кен орнына ілулі қабырға көбінесе натриймен әлсірейді.

Руданы қалыптастыру процесімен байланысты емес өзгерістер массивті сульфид кен орнының үстінде де, астында да болуы мүмкін. Типтік өзгерту текстуралары ритолитикалық сияқты суасты вулкандық жыныстарының девитрификациясымен байланысты көзілдірік, атап айтқанда сферулиттер, of перлит, литофиттер және төменгі температурадағы прехнит-пумпелелитті фациялардың теңіз түбінің өзгеруі барлық жерде болады, бірақ кейінірек метаморфикалық құбылыстармен басылып шығады.

Метаморфты минералогиялық, текстуралық және құрылымдық өзгерістер негізгі вулкандық тізбектегі метасоматикалық минералдардың бастапқы жиынтығын жасыруға қызмет етуі мүмкін.

Жіктелуі

Осы сыныптың депозиттерін көптеген жұмысшылар әртүрлі тәсілдермен жіктеді (мысалы, металл көздері, типтік мысалдар, геодинамикалық жағдай - қараңыз. Франклин және басқалар (1981) және Лидон (1984)). ВМС шөгінділерінің магмалық жиынтығы әр түрлі тектоникалық жағдаймен және ТҚЖ қалыптасу кезіндегі геологиялық ортамен байланысты. Төмендегі бес кіші сыныптарда қалыптасу кезінде белгілі бір геодинамикалық ортаға ұқсайтын нақты мұнай-химиялық жиынтықтары бар:[5]

Мафика байланысты

Мафикалық жыныстар басым геологиялық ортамен байланысты VMS кен орындары, әдетте офиолит тізбектер. The Кипр және Оман Офиолиттер орналастырылған мысалдар және офиолитке негізделген шөгінділер Ньюфаундлендте кездеседі Аппалачтар осы кіші сыныптың классикалық аудандарын ұсынады.

Бимодальды-мафиялық

Мафикалық вулкандық жыныстар басым болатын, бірақ 25% фельзиялық вулкандық жыныстармен қоршаған ортаға байланысты VMS шөгінділері, соңғылары кен орындарын жиі орналастырады. Норанда, Флин-Флоун-Лейк және Кидд Крик лагерлері осы топтың классикалық аудандары болады.

Мафикалық-кремнийластикалық

Мафикалық вулкандық және кремнийластикалық жыныстардың тең пропорцияларымен байланысты VMS кен орындары; кіші компонент бола алады; және мафиялық (және ультрамафиялық) интрузивті жыныстар жиі кездеседі. Метаморфты террандарда VMS деп аталатын немесе пелитикалық-мафиялық байланысқан шөгінділер белгілі болуы мүмкін. Жапониядағы Бесши кен орындары және біздің дәуірге дейінгі Винди Крагги осы топтың классикалық аудандарын білдіреді.

Фелзик-кремнийластикалық

Кремнийластикалық шөгінді жыныстармен байланысты VMS шөгінділері фельситті жыныстардың көп мөлшері және 10% -дан аз мафиялық материалмен басым болған. Бұл қондырғылар көбінесе тақтатасқа бай кремнийластик-фелсис немесе бимодальды силикиликласт болып табылады. Батерст лагері, Нью-Брансуик, Канада; Пириттік пирит белдеуі, Испания және Португалия; және Финлайсон көлінің аудандары, Юкон, Канада - осы топтың классикалық аудандары.

Bimodal-felsic

Куроко массивті сульфид қимасы

Фелзистикалық жыныстар мафикалық жыныстарға қарағанда аз болатын шөгінді жыныстарға қарағанда көп болатын бимодальды тізбектермен байланысты VMS шөгінділері. Куроко кен орындары, Жапония; Буканс кен орындары, Канада; және Skellefte кен орындары, Швеция осы топтың классикалық аудандары болып табылады.

Тарату

Геологиялық өткен уақытта VMS кен орындарының көпшілігі қалыптасқан жік жанартау жыныстарымен байланысты орта. Атап айтқанда, олар геологиялық уақыт аралығында орта мұхиттық жоталардың таралу орталықтарымен, доғалық таралу орталықтарымен және білек тарату орталықтарымен байланысты қалыптасты. Уақыт өте келе VMS шөгінділерінің барлық орталарына ортақ тақырып - бұл таралумен байланысты (яғни экстенсивтік геодинамикалық режим). Шөгінділер, әдетте, бимодальды тізбектермен (мафикалық және фелсис тау жыныстарының тең емес проценттік тізбегі - мысалы, Норанда немесе Куроко), фельсикалық және шөгіндіге бай орталармен (мысалы, Батурст), мафиялық және шөгінділерге бай ортамен (мысалы, Бесси немесе Винди) байланысты. Craggy) немесе мафиялық басым параметрлер (мысалы, Кипр және басқа да офиолит орналастырылған депозиттер).

Әлемдік депозиттердің көп бөлігі аз, олардың шамамен 80% -ы 0,1-10 млн. Шегінде орналасқан. VMS салымдарының мысалдары Кидд Крик, Онтарио, Канада; Флин Флон ішінде Flin Flon жасыл тас белдеуі, Манитоба, Канада (777 және Форель көлі шахтасы ); Брунсвик # 12, Жаңа Брунсвик, Канада; Рио Тинто, Испания; Гринс Крик кеніші, Аляска, АҚШ ..

Сондай-ақ қараңыз

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ Ханнингтон, MD (2014). «Вулканогендік массивті сульфидті шөгінділер». Геохимия туралы трактат (екінші басылым). 13: 463–488. дои:10.1016 / B978-0-08-095975-7.01120-7. ISBN  9780080983004.
  2. ^ Колин-Гарсия, М., А. Эредия, Г. Кордеро, А.Кампруби, А.Негрон-Мендоса, Ф.Ортега-Гутиерес, Х.Бералди, С.Рамос-Бернал. (2016). «Гидротермиялық саңылаулар және пребиотикалық химия: шолу». Boletín de la Sociedad Geológica Mexicoana. 68 (3): 599‒620. дои:10.18268 / BSGM2016v68n3a13.CS1 maint: бірнеше есімдер: авторлар тізімі (сілтеме)
  3. ^ Галлей, Алан Г., М.Д. Хеннингтон және И.Р. Джонассон. (2007). «Вулканогендік массивті сульфидті шөгінділер» (PDF). Канаданың геологиялық қауымдастығы, пайдалы қазбалар кен орындары бөлімі, арнайы басылым. 5: 141–161.CS1 maint: бірнеше есімдер: авторлар тізімі (сілтеме)
  4. ^ Мерсье-Ланжевин, Патрик; Гибсон, Гарольд Л; Ханнингтон, Марк Д; Готье, Жан; Монеке, Томас; Дюбе, Бенуит; Houlé, Michel G (2014). «Архейлік магматизм, вулканизм және кен кен орындары туралы арнайы мәселе: 2 бөлім. Вулканогендік массивті сульфидті шөгінділердің алғысөзі». Экономикалық геология. 109 (1): 1–9. дои:10.2113 / econgeo.109.1.1.CS1 maint: бірнеше есімдер: авторлар тізімі (сілтеме)
  5. ^ Пирси, С.Ж. (2011). «Вулканогендік массивті сульфидті шөгінділердің пайда болуындағы магматизмнің орны, стилі және рөлі». Miner Deposita. 46 (5–6): 449–471. Бибкод:2011MinDe..46..449P. дои:10.1007 / s00126-011-0341-z.

2. Piercey, S. J., 2011, Вулканогендік массивті сульфидті шөгінділердің пайда болуындағы магматизмнің орны, стилі және рөлі, Miner Deposita (2011), 46 т. 449-471.

  • Barrie, C. T. және Hannington, M. D., редакторлар, (1999), Вулкандармен байланысты массивті сульфид кен орындары: қазіргі және ежелгі жағдайдағы процестер мен мысалдар, Экономикалық геологиядағы шолулар 8-том, Экономикалық геологтар қоғамы, Денвер, 408 б.
  • Барри, К.Т. және Ханнингтон, М.Д., 1999, Жанартаулармен байланысты массивті сульфидті кен орындарының класс-класс құрамы негізінде жіктелуі: Экономикалық геологиядағы шолулар, 8-бет, б. 1-11.
  • Франклин, Дж. М., Сангстер, Д.М. және Лидон, Дж. В., 1981, жанартаулармен байланысты массивті сульфид кен орындары, Скиннерде, Б. Дж., Басылым, Экономикалық геологияның жетпіс бес жылдық мерейтойы, Экономикалық геологтар қоғамы, б. 485-627.
  • Franklin, JM, Gibson, HL, Galley, AG, and Jonasson, IR, 2005, Hedenquist, JW, Thompson, JFH, Goldfarb, RJ, and Richards, JP, eds., Экономикалық геологияның 100 жылдық мерейтойы : Littleton, CO, Экономикалық геологтар қоғамы, б. 523-560.
  • Гилберт, Джон М. және Чарльз Ф. Парк, кіші, 1986, Кенді кен орындарының геологиясы, 572–603 б., В. Х. Фриман, ISBN  0-7167-1456-6
  • Гибсон, Гарольд Л., Джеймс М. Франклин және Марк Д. Ханнингтон, (2000) Вулкандармен байланысты массивті сульфидті шөгінділердің генетикалық моделі https://web.archive.org/web/20050221103926/http://www.cseg.ca/conferences/2000/2000abstracts/758.PDF 12-20-2005 қол жетімді.
  • Лидон, Дж. В., 1984, Кенді кен орындарының модельдері; 8, вулканогендік сульфид кен орындары; I бөлім, Сипаттамалық модель: Геоақылым Канада, 11 т., Б. 195-202.

Сыртқы сілтемелер