Месторождения железооксидных медно-золотых руд - Iron oxide copper gold ore deposits

Месторождения железооксидных медно-золотых руд ( IOCG ) представляют собой важные и очень ценные скопления медных , золотых и урановых руд, расположенные в жильных ассоциациях с преобладанием оксидов железа , которые имеют общее генетическое происхождение.

Эти рудные тела варьируются от примерно 10 миллионов до> 4000 миллионов тонн содержащейся в них руды и имеют содержание меди от 0,2% до 5% с содержанием золота от 0,1 до 1,41 грамма на тонну. Эти рудные тела имеют тенденцию выражаться в виде конусовидных пластов брекчии в гранитных краях или в виде длинных лентообразных брекчий или массивных отложений оксида железа внутри разломов или сдвигов.

Огромные размеры, относительно простая металлургия и относительно высокое содержание месторождений IOCG могут создавать чрезвычайно прибыльные рудники, хотя формирование этих месторождений до сих пор полностью не изучено, а флюидное происхождение месторождений мирового класса все еще исследуется.

Медно-золотые месторождения оксида железа также часто связаны с другими ценными микроэлементами, такими как уран, висмут и редкоземельные металлы, хотя с экономической точки зрения эти аксессуары обычно уступают меди и золоту.

Некоторые примеры включают месторождения Олимпийской плотины в Южной Австралии и Канделарии в Чили .

Классификация

Месторождения оксида железа, меди и золота (IOCG) считаются метасоматическим выражением крупномасштабных изменений земной коры, вызванных интрузивной деятельностью. Тип месторождения был впервые признан при открытии и изучении сверхгигантского медно-золото-уранового месторождения Олимпик Дам (рудник Олимпик Дам ) и южноамериканских примеров.

Месторождения IOCG классифицируются как отдельные от других крупных интрузивно связанных месторождений меди, таких как месторождения меди-порфиров и другие месторождения металлов-порфиров, в первую очередь из-за их значительных скоплений минералов оксида железа, ассоциации с интрузивами кислого-промежуточного типа (гранитоиды, богатые Na-Ca) и отсутствием сложной зональности в ассоциациях гидротермальных минералов, обычно связанных с порфировыми месторождениями.

Относительно простая ассоциация медно-золотых +/- урановых руд также отличается от широкого спектра порфировых месторождений Cu-Au-Ag-Mo-W-Bi, и часто в признанных примерах месторождений IOCG отсутствует металлическая зональность. Отложения IOCG также имеют тенденцию накапливаться внутри разломов в виде эпигенетической минерализации дистальнее интрузивного источника, тогда как порфиры гораздо более проксимальнее интрузивных тел.

Особенности депозита

Особенностью рудных месторождений IOCG является большая изменчивость между месторождениями в отношении сортов руды , стилей изменений и характеристик флюидных включений, что приводит к отсутствию полной модели формирования месторождений.

Важной особенностью этих отложений является глубина образования, которая варьируется от глубокой верхней коры на глубинах более 10 км до палеоповерхностей. Эта главная особенность отличает месторождения типа IOCG из Cu-Au-порфировых скарновых месторождений, которые находятся на небольших глубинах образования (глубина <5 км). Формация на более глубоких глубинах имеет последствия, такие как наличие рудных флюидов из глубокого источника.

Похожие стили депозита

Депозиты IOCG все еще имеют относительно нечеткое определение, и поэтому некоторые крупные и мелкие месторождения различных типов могут или не могут соответствовать этой классификации депозитов. IOCG отложение может иметь скарновую -like сродства (например, Wilcherry Хиллы , Керн Hill ), хотя они не являются строго скарнами в том , что они не являются метасоматитами в строгом смысле этого слова.

Залежи IOCG могут выражать большое разнообразие морфологий залежей и типов изменений в зависимости от стратиграфии их вмещающих, тектонических процессов, действующих в то время (например, некоторые провинции предпочитают разработку в пределах сдвиговых и структурных зон) и так далее.

Месторождения IOCG были признаны в пределах эпитермальных режимов ( стили кальдеры и маара ) до хрупко-пластичных режимов глубже в земной коре (например, Проминент-Хилл , некоторые примеры Маунт-Айзы, примеры Бразилии). Общим для IOCG является их генезис в гидротермальных системах корового масштаба, обусловленных магматическими процессами.

Бытие

Залежи оксида железа, меди и золота обычно образуются в «провинциях», где несколько месторождений схожего стиля, времени и генезиса формируются в схожих геологических условиях. Происхождение и происхождение месторождений IOCG, их комплексы изменений и минералогия пустой породы могут варьироваться в зависимости от провинции, но все они связаны с;

  • Крупное региональное термическое событие, в целом совпадающее с образованием IOCG, представленное метаморфизмом низкой и средней степени, и / или основными интрузиями, и / или гранитоидами I- или A-типа
  • Стратиграфия хозяев относительно обогащена железом ( BIF , железняки), но содержит относительно мало восстановленного углерода (например, уголь и т. Д.).
  • Системы гидротехнических работ регионального масштаба, работающие на расстоянии десятков или сотен километров, с добавлением как минимум двух флюидов.
  • Крупномасштабные структуры земной коры, обеспечивающие обширную гидротермальную циркуляцию минерализующих флюидов.

Отложения IOCG обычно встречаются на окраинах крупных магматических тел, которые внедряются в осадочные толщи. Таким образом, залежи IOCG образуют трубчатые, мантийные или обширные брекчиевые жилы в стратиграфии вмещающих слоев. Морфология часто не является важным критерием самого рудного тела и определяется стратиграфией и структурами вмещающих .

Отложения IOCG обычно связаны с дистальными зонами определенных крупномасштабных магматических событий, например, с определенной свитой или суперсюитой гранитов, промежуточными мафическими интрузивами определенного возраста. Часто интрузивное событие минерализации становится диагностической ассоциацией для выражений минерализации IOCG в данной провинции.

Минерализация IOCG может накапливаться в метасоматизированных вмещающих породах, в брекчированных маарах или структурах кальдеры, разломах или срезах или в ореоле интрузивного события (возможно, в виде скарна ) и обычно сопровождается значительным обогащением минералами оксида железа ( гематитом , магнетитом ). . Отложения IOCG имеют тенденцию накапливаться в богатых железом породах, таких как полосчатые железные образования , железные сланцы и т. Д., Хотя обогащение кремнисто-обломочных пород железом за счет метасоматоза также признается в некоторых областях.

Хотя это и не исключительно протерозойский период , в Австралии и Южной Америке большинство отложений IOCG признано находящимися в пределах от неопротерозоя до мезопротерозойского фундамента. Во всем мире возраст признанных месторождений IOCG колеблется от 1,8 до 15 млн лет, однако большинство из них находится в диапазоне от 1,6 до 850 млн лет.

Формирование рудных флюидов

Одним из важнейших факторов образования залежей IOCG является присутствие рудных флюидов. Движущим фактором движения флюидов в верхней коре являются существующие палеогеотермические градиенты, а также региональные гидротермальные системы, ответственные за изменения в этих отложениях. Отложения IOCG имеют отличительный набор из двух жидкостей, жизненно важных для их образования:

  • Сильно окисленные жидкости, такие как метеорные или грунтовые воды
  • Рассолы магматического гидротермального флюида или флюидов, которые вступили в реакцию с метаморфическими породами, имеют глубокие источники и имеют высокую температуру.

Есть также свидетельства наличия других летучих жидкостей, богатых при образовании этих отложений.

Факторы рудообразования

Существуют разногласия относительно факторов, которые контролируют образование руды в этих месторождениях, поскольку они демонстрируют большое разнообразие между месторождениями в отношении содержания руды, стилей изменений, характеристик флюидных включений и их связи с их тектоническими условиями. и близлежащие вторжения. Это привело к отсутствию полной модели формирования отложений.

Существует множество моделей, которые были созданы, чтобы попытаться смоделировать формирование этих отложений, таких как отложения IOCG как нижняя корневая зона образования оксида железа и апатита, или модели сложных взаимодействий между более чем двумя флюидами магматического, поверхностного осадочного или метаморфического происхождения. Споры об этом происхождении все еще существуют, но использование отслеживания источников флюидов открыло в последние годы возможности для разведки крупных месторождений в Австралии, таких как месторождение Олимпик Дам , где с использованием химии флюоритов и редкоземельных элементов ( РЗЭ ) флюиды в формации залежей выявлены.

Минералогия и изменения

Образец богатой халькопиритом руды с Олимпийской плотины
Халькопирит в гематизированной брекчии из Проминент Хилл

Рудные минералы на месторождениях IOCG обычно представляют собой халькопирит из сульфида меди и железа и жильный пирит , составляющие 10–15% горной массы.

Гипергенные профили могут быть построены выше выветрившихся примеров месторождений IOCG, например, месторождения Соссего, штат Пара, Бразилия , где присутствуют типичные окисленные минералы меди, например; малахит , куприт , самородная медь и незначительное количество дигенита и халькоцита .

Переделка представляет собой смесь из натриевых-кальциевых ( альбита - эпидот ) до калиевыхов (K - полевого шпат ) в стиле, и может варьироваться в зависимости от провинции на основе вмещающих пород и mineralising процессов. Как правило, для крупномасштабных гидротермальных систем типы флюидов в системах IOCG показывают смешанное происхождение магматических, метаморфических и часто метеорных вод. Вклады могут быть вертикально зональными из более глубоких альбитовых-магнетитовых комплексов тенденции к кремнезему К-feldspar- серициту в верхних частях месторождений.

Минералы Ганга, как правило, представляют собой некоторую форму минерала оксида железа, классического гематита , но также магнетита в некоторых других примерах, таких как Эрнест Генри и некоторых аргентинских примерах. Обычно это связано с жильными сульфидами пирита, с подчиненным пирротином и сульфидами других цветных металлов.

Силикатные жильные минералы включают актинолит , пироксен , турмалин , эпидот и хлорит , с апатит , алланят и другие фосфатные минералы распространена в некоторых областях IOCG (например, Северные американские примеры), с карбонатом - барит сборка также сообщалось. В тех случаях, когда они присутствуют, редкоземельные металлы имеют тенденцию ассоциироваться с фосфатными минералами.

Когда частицы оксида железа имеют тенденцию к магнетиту или кристаллическому массивному гематиту, месторождения IOCG могут быть экономически выгодными только на основе содержания в них оксида железа. Некоторые примеры месторождений IOCG (Wilcherry Hill, Cairn Hill, Kiruna) представляют собой месторождения железной руды.

Хозяйственное месторождение полезных ископаемых

Рудные месторождения IOCG, содержащие экономичные количества (высокорентабельные) как меди, так и золота, происходят из докембрия. Более крупные месторождения с запасами более 100 тонн находятся вблизи палеопротозойских и архейских кратонов. Эти большие отложения образовались в результате ударов по андерплейтингу мантии в метасоматизированную литосферную мантию, а более мелкие отложения образуются в результате тектонических условий, повторяющих этот процесс в более поздние времена.

Содержание золота в этих месторождениях сильно варьируется и может быть фактором экономической ценности месторождения. Среднее содержание золота во всех месторождениях составляет 0,41 г / т Au, при этом в большинстве мировых месторождений в среднем содержится менее 1 г / т Au.

Возникновение самородного золотого оруденения. Пример из Калгурли, Австралия.

В этих месторождениях золото может присутствовать в трех различных формах:

  • Самородное золото
  • Электрум
  • Сплав золото – висмут – сурьма – теллур

Месторождения IOCG мирового класса содержат стабильные содержания меди, от 0,7 до 1,5% меди, более высокие содержания меди, чем в большинстве богатых золотом месторождений меди-порфира мирового класса.

Исследование

В пределах олимпийской территории кратона Голера разведка месторождений IOCG типа Олимпийской плотины основывалась на четырех основных критериях для поиска разведочных буровых скважин;

  • Существенная гравитационная аномалия, представляющая накопление минералов оксида железа в земной коре, что, как считается, связано с классической минерализацией IOCG в стиле Олимпийской плотины. Гравиметрические данные часто интерпретируются с помощью трехмерной инверсии, чтобы разрешить контраст плотности и подповерхностное положение плотного горного массива. Более качественно «края» гравитационного тела считаются более перспективными, поскольку теоретически представляют собой минерализованные края интрузивного тела.
  • Высокий магнетизм в земной коре, опять же считается представителем накопления значительных минералов оксида железа в непосредственной близости от целевых событий минерализации IOCG.
  • Близость к очевидным линейным характеристикам земной коры в геофизических данных, которые, как считается, представляют фундаментальные архитектурные разломы земной коры, вверх по которым минерализующие интрузии и флюиды предпочтительнее перемещаться
  • Присутствие перспективной гранитной свиты Хильтаба, которая датируется 1570 млн лет назад, что совпадает с Олимпийской плотиной и другими известными образцами IOCG в провинции.

Эта модель разведки применима к самым основным критериям разведки для определения перспективных участков, которые могут сформировать месторождения IOCG. В более открытых террейнах поиск ассоциаций гидротермальных изменений и скарнов в сочетании с геохимическими исследованиями также, вероятно, приведет к успеху.

Примеры

Австралия

Карьер месторождения Проминент Хилл IOCG в 2008 г.

Кратон Голер, провинция IOCG, Южная Австралия

  • Олимпийская плотина : 8,330 млн тонн руды с содержанием 0,8% меди, 280 частей на миллион U 3 O 8 , 0,76 г / т золота и 3,95 г / т серебра + 151 млн тонн руды с содержанием 1,0 г / т золота.
  • Рудник Карапатина: 203 млн т @ 1,31% меди, 0,56 г / т золота, разведаны лишь частично. Лучшие результаты бурения включают 905 м при 2,1% Cu и 1,0 г / т.
  • Склон холма : 170 млн т @ 0,7% меди и 0,2 г / т золота (обновленная оценка ресурсов, декабрь 2010 г.)
  • Рудник Проминент- Хилл : 152,8 млн т при 1,18% меди, 0,48 г / т золота, 2,92 г / т серебра + 38,3 млн т при 1,17 г / т золота
  • Уилчерри-Хилл : + 60 млн т @ 31% Fe, сопутствующие Cu и Au
  • Cairn Hill  : ресурсы 14Mt @ 50% Fe, 0,2% Cu, 0,1 г / т Au. Запасы 6,9 млн т @ 51% Fe, 0,2% Cu и 0,1 г / т Au

Район Клонкерри , Квинсленд, Австралия:

  • Mt. Elliott  : 475 млн т при 0,5% меди, 0,3 г / т золота
  • Эрнест Генри  : 122 млн т при 1,18% меди, 0,55 г / т золота
    Геология месторождения оксида железа, меди и золота Олимпийской плотины, Австралия

Южная Америка

Пунта-дель-Кобре, провинция IOCG, Чили

  • Ла Канделария, Чили Cu-Au-Ag месторождение: ресурсы 600 Мт @ 0,95% Cu, 0,2 г / т Au, 3 г / т Ag. Запасы составляют 470 млн т @ 0,95% меди, 0,22 г / т золота, 3,1 г / т серебра.
  • Месторождение Мантос Бланкос: ресурсы> 500 Мт @ 1,0% Cu.
  • Cu-Au месторождение Mantoverde: ресурсы оксида меди 180 млн т при 0,5% меди, перекрывающие запасы сульфидов> 400 млн т при 0,52% меди.

Штат Пара, провинция IOCG, Бразилия

  • Салобо Cu-Au: Запасы 986 Mt @ 0,82% Cu, 0,49 г / т Au при граничном содержании меди 0,5% (2004 г.).
  • Cristalino Cu-Au месторождение: 500 млн т @ 1,0% меди, 0,2–0,3 г / т золота. Запасы составляют 261 млн т @ 0,73% меди.
  • Месторождение Cu-Au в Соссего: 355 млн т @ 1,1% меди, 0,28 г / т золота. Запасы 245 млн т @ 1,1% Cu, 0,28 г / т Au
  • Alemão Cu-Au- (РЗЭ) - (U): ресурсы 170 Мт @ 1,5% Cu, 0,8 г / т Au (обедненные).
  • Igarapé Bahia Cu-Au- (РЗЭ) - (U):> 30 млн т @ 2 г / т Au.

Район Маркона IOCG в Южном Перу

Некоторые авторы (например, Skirrow et al. 2004) рассматривают месторождения железной руды в Кируне, Швеция, как месторождения IOCG. Подобные стили размещенных в разломах магнетит-гематитовых брекчий с незначительной медно-золотой минерализацией и скарнами обнаруживаются в пределах кратона Голера, Южная Австралия, которые могут быть признаны месторождениями IOCG.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ a b Австралия, Правительство Австралии по наукам о Земле (2014-05-29). «2.4 Минеральная система медь-золото оксид железа» . www.ga.gov.au . Проверено 9 февраля 2021 .
  2. ^ Чжу, Чжимините (2016-01-01). «Золото в железооксидных медно-золотых месторождениях» . Обзоры рудной геологии . 72 : 37–42. DOI : 10.1016 / j.oregeorev.2015.07.001 . ISSN  0169-1368 .
  3. ^ Хитцман, Мюррей В .; Орескес, Наоми; Эйнауди, Марко Т. (1992-10-01). «Геологическая характеристика и тектоническая обстановка протерозойских месторождений оксида железа (CuUAuREE)» . Докембрийские исследования . Докембрийский металлогения, связанный с тектоникой плит. 58 (1): 241–287. DOI : 10.1016 / 0301-9268 (92) 90121-4 . ISSN  0301-9268 .
  4. ^ a b c d Schlegel, Tobias U .; Вагнер, Томас; Фуссвинкель, Тобиас (20.08.2020). «Флюорит как индикаторный минерал в системах оксид железа-медь-золото: объяснение разнообразия месторождений IOCG» . Химическая геология . 548 : 119674. дои : 10.1016 / j.chemgeo.2020.119674 . ISSN  0009-2541 .
  5. ^ Уильямс, Патрик Дж .; Поллард, Питер Дж. (2001-07-01). «Австралийские протерозойские месторождения оксида железа-Cu-Au: обзор с новыми металлогеническими и геологоразведочными данными из района Клонкерри, Северо-Западный Квинсленд» . Разведка и горная геология . 10 (3): 191–213. DOI : 10.2113 / 0100191 . ISSN  0964-1823 .
  6. ^ a b Гровс, Дэвид I .; Bierlein, Frank P .; Meinert, Lawrence D .; Хитцман, Мюррей В. (01.05.2010). «Отложения оксида железа, меди и золота (IOCG) в истории Земли: значение для происхождения, литосферных условий и отличие от других эпигенетических месторождений оксида железа» . Экономическая геология . 105 (3): 641–654. DOI : 10.2113 / gsecongeo.105.3.641 . ISSN  0361-0128 .
  7. ^ Ричардс Джереми, Мумин Хамид. «Магмато-гидротермальные процессы в эволюционирующей Земле: месторождения оксида железа, меди, золота и порфиров Cu Mo Au» . ResearchGate . Проверено 9 февраля 2021 .
  8. ^ "Источник металла и тектоническая обстановка месторождений оксида железа-меди-золота (IOCG): данные изотопного исследования неодима на месте титанита из Норрботтена, Швеция" . Обзоры рудной геологии . 81 : 1287–1302. 2017-03-01. DOI : 10.1016 / j.oregeorev.2016.08.035 . ISSN  0169-1368 .
  9. ^ a b c Австралия, c \ = AU \; o \ = Правительство Австралии \; ou \ = Геонауки (2014-05-29). «2.4 Минеральная система медь-золото оксид железа» . www.ga.gov.au . Источник 2021-02-24 .
  10. ^ Уильямс, Патрик Дж .; Поллард, Питер Дж. (2001-07-01). «Австралийские протерозойские месторождения оксида железа-Cu-Au: обзор с новыми металлогеническими и геологоразведочными данными из района Клонкерри, Северо-Западный Квинсленд» . Разведка и горная геология . 10 (3): 191–213. DOI : 10.2113 / 0100191 . ISSN  0964-1823 .
  11. ^ a b c Гровс, Дэвид I .; Bierlein, Frank P .; Meinert, Lawrence D .; Хицман, Мюррей В. (01.05.2010). «Отложения оксида железа, меди и золота (IOCG) в истории Земли: значение для происхождения, литосферных условий и отличие от других эпигенетических месторождений оксида железа» . Экономическая геология . 105 (3): 641–654. DOI : 10.2113 / gsecongeo.105.3.641 . ISSN  0361-0128 .
  12. ^ а б Чжу, Чжимин (2016-01-01). «Золото в железооксидных медно-золотых месторождениях» . Обзоры рудной геологии . 72 : 37–42. DOI : 10.1016 / j.oregeorev.2015.07.001 . ISSN  0169-1368 .
  13. Rex Minerals Ltd. - Презентация ресурсов Hillside Maiden, декабрь 2010 г.
  14. ^ «Айвенго обновляет ресурс Mount Elliott в Клонкерри» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 13 июля 2011 года . Проверено 22 апреля 2009 .
  15. ^ «Геофизика разведки - геофизика месторождения меди и золота Эрнеста Генри (NW) Qld» (PDF) . Проверено 22 апреля 2009 .
  16. ^ Сообщество Google Планета Земля , по состоянию на 14 августа 2010 г.
  17. ^ Пампа - де - Понго собственности архивации 2010-08-09 в Wayback Machine
  • Оксид железа медь-золото в Южной Америке
  • Скирроу, Р., 2004. Cu-Au месторождения оксида железа: взгляд Австралии на их объединяющие характеристики. В: Макфи Дж. И МакГолдрик П. (редакторы), 2004. Динамическая Земля: прошлое, настоящее и будущее. Тезисы 17-й Австралийской геологической конвенции, Хобарт, Тасмания. 8–13 февраля, Геологическое общество Австралии, Abstracts No. 73, p. 121

Внешние ссылки и дальнейшее чтение

  • «Следы Fe-оксидных (-Cu-Au) систем»
  • Портер, редактор TM, Гидротермальные месторождения оксида железа, медь-золото и связанные с ними месторождения: глобальная перспектива , PGC Publishing, подразделение Porter GeoConsultancy (2002), 349 страниц, ISBN  0-9580574-0-0
  • Портер, редактор TM, Гидротермальные месторождения оксида железа, медь-золото и связанные с ними месторождения: глобальная перспектива , Том 2, PGC Publishing, подразделение Porter GeoConsultancy (2002), 377 страниц, ISBN  0-9580574-1-9