Осадочные эксгаляционные отложения - Sedimentary exhalative deposits

Полосчатый массивный сульфид (серебряно-свинцово-цинковая руда) месторождения SEDEX Салливан , мезопротерозой, 1470 млн лет назад; Салливан Майн, Британская Колумбия. Обратите внимание на очевидную деформацию мягких отложений (поле зрения: ~ 3,9 см в поперечнике).
Полосчатая руда с халькопиритом , галенитом , сфалеритом , пиритом месторождения SEDEX Rammelsberg , Германия

Осадочные отложения exhalative ( SEDEX или SEDEX депозитов ) являются цинк - свинец отложения , первоначально интерпретируемым было образованно сбросом металла водоносного бассейновыха жидкости на дне моря , в результате чего осаждения в основном стратиформного руды, часто с тонкими прослоями сульфидных минералов. Месторождения SEDEX расположены в основном в обломочных породах, отложенных во внутриконтинентальных рифтах или разрушенных рифтовых бассейнах и на пассивных континентальных окраинах. Поскольку эти рудные месторождения часто образуют массивные сульфидные линзы , они также называются залежами массивных сульфидов с отложениями (SHMS) , в отличие от месторождений массивных сульфидов, содержащих вулканические породы (VHMS) . Осадочный вид тонких пластов привел к ранним интерпретациям, что отложения образовались исключительно или в основном за счет процессов выдоха на морском дне, отсюда и термин SEDEX. Однако недавнее изучение многочисленных отложений указывает на то, что замещение неглубоких подповерхностных слоев также является важным процессом, в некоторых месторождениях преобладающим является лишь локальный выброс на морское дно, если он вообще есть. По этой причине некоторые авторы предпочитают термин «цинк-свинцовые месторождения с преобладанием обломков» . Таким образом, используемый сегодня термин SEDEX не следует понимать как означающий, что гидротермальные жидкости действительно выходили в вышележащую водную толщу, хотя в некоторых случаях это могло происходить.

Основными рудными минералами на месторождениях SEDEX являются мелкозернистый сфалерит и галенит , на некоторых месторождениях значительное количество халькопирита ; серебросодержащие сульфосоли часто являются второстепенными компонентами; пирит всегда присутствует и может быть второстепенным компонентом или доминирующим сульфидом, как это имеет место в массивных сульфидных телах; содержание барита обычное для отсутствующего, локально хозяйственного.

Месторождения SEDEX типичны, среди прочего, Red Dog , McArthur River , Mount Isa , Rammelsberg , Sullivan . Месторождения SEDEX являются наиболее важным источником свинца и цинка , а также основным источником серебра и меди .

Генетическая модель

Источники жидкости и металлов

Источником металлов и минерализующих растворов для месторождений SEDEX являются глубокие пластовые соленые воды и рассолы , выщелачивающие металлы из обломочных осадочных пород и нижележащего фундамента. Жидкости получили свою соленость из-за испарения морской воды и, возможно, были смешаны с метеорной водой и поровой водой, выдавленной из отложений. Металлы, такие как свинец, медь и цинк, в незначительных количествах содержатся в обломочных и магматических породах.

В более глубоких частях бассейна соленая вода может достигать температуры выше 200 ° C. Составы гидротермальных флюидов, по оценкам, имеют соленость до 23% экв. NaCl. Горячие, умеренно кислые, соленые воды способны переносить значительные количества свинца, цинка, серебра и других металлов.

Осаждение

Минерализующие флюиды проходят вверх по проницаемым питающим каналам, в частности по разломам, ограничивающим бассейн. Питатели , которые принимают гидротермической поток может показать доказательство этого потока в связи с развитием гидротермальных брекчий , кварца и карбонатом прожилка и повсеместного анкерита - сидерит - хлорит - серицит изменения. Сами кормушки не нуждаются в минерализации.

Вблизи морского дна, под ним или на нем, поднимающиеся металлосодержащие флюиды в конечном итоге охлаждаются и могут смешиваться с холодной слабощелочной, менее соленой морской водой, вызывая осаждение сульфидов металлов. Если смешивание происходит под полом, необходима обширная замена. Если сброс происходит на морское дно, могут образовываться слоистые отложения химических осадков. В идеальной вытяжной модели горячие плотные рассолы текут в депрессивные области топографии океана, где они смешиваются с более холодной, менее плотной морской водой, в результате чего растворенный металл и сера в рассоле выпадают в осадок из раствора в виде отложений твердой сульфидной руды металла. в виде слоев сульфидного осадка.

Конечным источником восстановленной серы является сульфат морской воды. Восстановление сульфатов (посредством термохимического восстановления сульфата (TSR) и / или восстановления бактериального сульфата (BSR) с образованием сульфидов может происходить на участке минерализации, либо, в качестве альтернативы, металлоносные, но с пониженным содержанием серы флюиды могут смешиваться с флюидами, обогащенными H2S, вблизи минерализации место и, таким образом, вызвать осаждение сульфидов.

Морфология

Полосатый массивный сульфид (серебряно-свинцово-цинковая руда) из рудника Салливан , Британская Колумбия. Обратите внимание на очевидную деформацию мягкого осадка. Считается, что минерализация Салливана связана с эксгаляционными отложениями на морском дне.

При смешивании рудных флюидов с морской водой, рассредоточенной по морскому дну, рудные составляющие и жильные минералы осаждаются на морское дно с образованием рудного тела и ореола минерализации, которые согласуются с нижележащей стратиграфией и обычно являются мелкозернистыми, тонко слоистыми и могут быть признанным химически осажденным из раствора.

Также процессы замещения вдоль проницаемых пластов могут создавать стратиформную морфологию. Примером являются аркозовые пласты, прилегающие к разломам, которые подают тяжелые рассолы в пористые, проницаемые отложения, заполняя матрицу сульфидами. Минерализация также развита в разломах и питающих каналах, питающих систему минерализации. Например, залежь Sullivan на юго-востоке Британской Колумбии была разработана в пределах межформационных диатрем , вызванное overpressuring из нижнего осадочного блока и прорезывания жидкости через другую единицу пути на морское дно.

В нарушенных и тектонизированных толщах минерализация SedEx ведет себя так же, как и другие массивные сульфидные месторождения, являясь низкокомпетентным слоем с низкой прочностью на сдвиг в более жестких силикатных осадочных породах. Таким образом, будинажные структуры, дайки сульфидов, жильных сульфидов и гидротермально ремобилизованные и обогащенные части или периферия месторождений SedEx по отдельности известны среди различных примеров во всем мире.

После открытия гидротермальных жерл в некоторых месторождениях SedEx были обнаружены отложения, подобные месторождениям океанических жерл и окаменелых жерловых форм жизни.

Проблемы классификации

Месторождения SEDEX относятся к большому классу немагматических гидротермальных рудных месторождений, образованных бассейновыми рассолами.

В этот класс также входят:

Как обсуждалось выше, одной из основных проблем в классификации месторождений SedEx является определение того, была ли руда окончательно выброшена в океан и были ли ее источником пластовые рассолы из осадочных бассейнов. Во многих случаях наложенный отпечаток метаморфизма и разломов, обычно сдвигающих разломов , деформирует и нарушает отложения и затемняет исходные ткани.

Конкретные примеры вкладов

Свинцово-цинковый рудник Салливан

Mine Sullivan в Британской Колумбии был разработан в течение 105 лет и произвел 16000000 тонн свинца и цинка, а также 9000 тонн серебра. Это была самая долгоживущая непрерывная горнодобывающая деятельность в Канаде, в результате которой было произведено металлов на сумму более 20 миллиардов долларов по ценам на металлы 2005 года. Сортировка превышала 5% Pb и 6% Zn.

Рудогенез рудного тела Салливана можно описать следующим образом:

  • Осадки откладывались в протяженном осадочном бассейне второго порядка во время растяжения.
  • Раньше из глубоко залегающих отложений флюиды переходили в глубокий резервуар из песчанистых алевролитов и песчаников .
  • Вторжения из долеритовых подоконников в осадочный бассейн подняли геотермальный градиент на местном уровне.
  • Повышенные температуры вызвали избыточное давление в нижнем осадочном резервуаре, которое нарушило вышележащие отложения, образуя брекчию диатрему .
  • Минерализующая жидкость текла вверх через вогнутую питающую зону брекчии диатремы и стекала на морское дно. Под морским дном отложения Олдриджа были заменены турмалинитовой «трубкой» (650 м на 1300 м на 400 м толщиной), характеризующейся хорошо развитой сетью кварц-карбонатных жил и прожилков с небольшим пирротином, отмечающих питающую зону для месторождения. .
  • Рудные флюиды вышли на морское дно и скапливались в депоцентре суббассейна второго порядка, осаждая слоистый массивный слой сульфидов мощностью от 3 до 8 м, с выделенными кремнями , марганцем и, вероятно, содержащими калий гидротермальными глинами. Центральная область выносливых массивных сульфидов, лежащих выше зоны притока, постепенно замещалась массивными пирротин-хлоритовыми изменениями. Продолжающийся поток жидкости и осаждение в зоне питателя в конечном итоге привели к ее герметизации и отклонению потока жидкости в кольцевую окружающую переходную зону (TZ), характеризующуюся изменением серицита / мусковита и повышенными уровнями As, Sb и Ag. Позднее замещение пирита рудного тела было связано с альбит-хлоритовыми изменениями как в нижележащей турмалинитовой трубке, так и в рудной зоне, а также с развитием альбититового тела в вышележащих отложениях. Эти более поздние гидротермальные изменения с более низкой температурой были связаны с продолжающимся вторжением нижележащих силлов Moyie gabbro, которые, вероятно, были тепловыми двигателями, приводившими в движение гидротермальную циркуляцию.

использованная литература