Слайд 1
Лекция 8 (продолжение)
Золото
Запасы золота:юг Африки
(42,9%), Азия (17,4), С. Америка (16,5) и Ю. Америка (13,6),
Австралия и Океания (7,2) и Европ (2,4).
Главные геолого-промышленные типы (80%):
1. Пирит-кварцевые руды в зеленокаменных Ar поясах (6,8%),
2.Тонкое Au в железистых кварцитах PCm1 (>5,0%),
3. Уран-золоторудные кварциты Prt1 (~36,5%),
4. Пирит-арсенопирит-кварцевые руды в песчано-сланцевых
формациях рифея –(10,8%),
5. Эпитермальные Au-Ag и Au-Tl руды в фанерозойских
вулканогенных комплексах (12,2%),
6. Руды зоны окисления в породах терригенно-карбонатных и
карбонатных формаций – тип Карлин (5,6%),
7. Россыпные м-ния (~4,0%).
8.Комплексные медные и полиметаллические руды ( 10%).
Слайд 4Конец архея начало протерозоя и Kz.
Первый период
- незрелая континентальная кора - интенсивный мафит-ультрамафитовый магматизм (от 3,87
до 3,80 млрд.л.) Золото здесь совместно с медью и палладием, в ходе фракционной кристаллизации в коматиитах и супракрустальных комплексах по краям сводовых поднятий.
Становление Ar зеленокаменных поясов внедрение интрузий тоналит-трондьемитов
Наиболее ранние концентрации Au в базальных частях разреза древних щитов Ю. Африки – пояс Барбертон (3,6 млрд. лет) и З. Австралии – блок Пилбара (3,5 – 3,3 млрд. лет).
Слайд 6
Второй период. В Ar2 заложение зеленокаменных поясов, концентрации Au
в вулканогенно-осадочных, в том числе железорудных, формациях. В Ar3 проявились
процессы метаморфизма, гранитоидного магматизма Na и K-Na типов и рудной реювинации, плейт-тектоника и плюм-тектоника и Au сульфидные, медно-никелевые (с Pt и Au), колчеданные (с Au) и железистые кварциты (с Au). В конце архея в структурных зонах крупные Cu-Zn-Au м-ния в ассоциации с кислым и средним вулканизмом.
Слайд 7Позднеархейские зеленокаменные пояса (преимущественно Канадские), несмотря на общую схожесть с
более древними имеют еще и отличительные особенности. Более кислые вулканиты,
залегающие стратиграфически выше в разрезах, здесь обнаруживают сходство с фанерозойскими островодужными образованиями, возникшими в условиях субдукции. Кроме бимодальных, появляются пояса с гомодромным вулканизмом: известково-щелочная ассоциация из основных, средних и кислых вулканитов с незначительным количеством ультрамафитовых лав, что свидетельствует о коровом происхождении вещества (пояс Абитиби).
Слайд 8Позднеархейские зеленокаменные провинции Сьюпириор и блока Йилгарн содержат уникальные м-ния
золота. Структура провинции образована вулкано-плутоническими комплексами островных дуг, метаосадочными поясами
акреционных призм, плутоническими комплексами континентальных окраин и многочисленными фрагментами более древней коры с возрастом до 3 млрд. лет.
Спрединг и субдукция предопределили развитие окраинных морей, островных дуг, активных континентальных окраин, что сопровождалось появлением новых генетических типов золоторудных месторождений золото-сульфидно-кварцевой и золото-железисто-кварцитовой ассоциаций, широкое развитие получают образование колчеданного семейства..
Слайд 9Главной колчеданной областью Абитиби, (700 км при ширине 150км
Золото-колчеданные м-ния
характеризуются устойчивым соотношением Zn>Cu>Pb , что свойственно фанерозойским м-ниям уральского
(кипрского) типа, образующимися на океанической коре спрединговых морей.
К м-ниям, приуроченным к кислым субвулканическим интрузиям (тип Порквилайн) относится крупное м-ние Канады – Холлинджер (600т), Мак-Итайр (320т), Мадлен Ред – Лейк (50т), Австралии – Мирароа Кроул (60т), Принцесс – Ройал (31т) и ряд других.
Слайд 10В зеленокаменных поясах редки м-ния порфирового типа (3,0-2,0 млрд. л).
Хемло и др. Они приурочены к дацит-андезит-базальтовой и дацит-базальтовой формациям.
Оруденение стратиформное, форма рудных тел линзовидная и пластообразная.
Зеленокаменные пояса Ar3 c Au м-ниями в З. Австралии имеют линейный характер. Многие рассматривают зеленокаменный пояс Калгурли (3,0-2,7 млрд. лет) как древнейшую коллизионную зону, близкую по строению и составу окраине Северо-Американских кордильер.
Слайд 11 Третий период Большие объемы получила формация уран-золоторудных конгломератов (ЮАР,
Бразилия, Канада), в м-ниях которой заключено порядка 40% всех общих
запасов золота. Раннепротерозойские подвижные пояса широко распространены в Восточной Европе (Свекофеннский) и Южной Африке (пояс Лимпопо).
Главнейшие золоторудные провинции
Провинции древних щитов (9)
Провинции Протерозоид (3)
Палеозойские провинции (7)
Мезозойские и кайнозойские провинции (16)
Всего 35 штук. Их размещение подчинено глобальным региональным тектоническим особенностям
Слайд 16
1.Возраст м-ний превышает 3,0 млрд. лет. Три возвратных этапа
формирования большинства жильных м-ний золота, примерно 3,1; 2,7-2,5 и 2,1-2,7
млрд. лет.
С формированием Ar3- Prt1 зеленокаменных поясов золоторудные м-ния новых генетических типов: золото-колчеданные, золоторудные «порфировые» и колчеданно-полиметаллические.
На заключительных стадиях зеленокаменных областей, в регенерированные золото-кварцевые м-ния
Prt1 металлогения золото-урановых м-ний в конгломератах наложенных бассейнов, в фундаменте которых зоны зеленокаменных поясов.
Слайд 17 Фанерозой
Усиление регенерации рудного вещества в зонах субдукции,
коллизии плит и областях тектоно-магматической активизации. Пики Au в периоды:
девон-нижняя пермь, верхний мел, неоген-четвертичный.
Первый период (герциниды) регенерированные м-ния (Сальсинь, Лимузен (Франция); рудные районы Чешского и Судетского массивов; Березовское, Кочкарское, Кушак (Урал); Кумтор (Киргизия); Худомяо, Толи (Китай) и многие другие.
Слайд 19
Второй период -мезозойская складчатость. Завершилось формирование Тихоокеанского золотого кольца; возникли
вулканогенные Au-Ag м-ния (Агатовое, Дукат, Токур, Ветреное, Нежданинское, Карамкенское
на Дальнем Востоке России; Туньлинь, Сяоцилин и др. в ЮВ Китае; Карлин и др. штатов Невада и Аризона).
В N-Q возникли крупные Au провинции в Тихоокеанскоvо кольце и островных дугах её западной части (андезитовый вулканно-плутонизм). Au-Ag м-ния с теллуридами и селенидами (Хишикари, Ямадо (Япония); Миштри (Соломоновы о-ва); Эмперор (Фиджи); Багис Голд и др. (Филиппины); Муро (Индонезия); Эль-Индьо, Сан-Кристобаль (Чили); Эль-Лимон (Никарагуа); Дисти Мак (Канада).
Слайд 22Из четвертичных и современных золотоносных россыпей и кор выветривания в
настоящее время ежегодно получают более 12% золота.
На долю фанерозойских
коренных золоторудных и комплексных золотосодержащих м-ний, россыпей и кор выветривания приходится около половины добываемого в мире золота.
Слайд 23От AR к KZ усложняется минеральный состав, повышается роль коровых
источников по сравнению с мантийными
В AR преобладают метаморфические процессы рудообразования,
к
KZ повышается роль гидротермальных процессов
Слайд 24Серебро
Серебро получают на
70 % попутно из руд цветных металлов (меди и полиметаллов)
и только 30 % из собственно серебряных руд (в них концентрация серебра составляет 100-200 г/т и более). Мировое производство Ag в 2000-2002 гг. достигло 13-14 тыс. т в год. Мировые запасы серебра в недрах оцениваются в 600 – 650 тыс. тонн, которые в основной массе (около 80 %) приходятся на 12 стран: Польша, США, Канада, Мексика, Россия, Австралия, Казахстан, Таджикистан, Перу, Боливия, Чили и Япония.
Слайд 265 основных типов:
колчеданно-полиметаллический (39 %), меднопорфировый (19 %),
золото-серебряный (5
%),
скарново-полиметаллический (4 %), стратиформный полиметаллический в карбонатных и терригенных
породах (3 %).
Серебро равномерно распределено в базальтовых и гранитных магмах и его накопления с гидротермал. процессами.. В эволюции Земли отношение Ag/Au менялось от (1:5-15) в архейских зеленокаменных поясах, до 100-1000:1 в кайнозойских вулканогенных м-ниях, Отмечаются повышенные концентрации серебра в кислых магматических породах, обогащенных K, Rb, Fe.
Слайд 27Ag оруденение возрастает от архея до позднего фанерозоя. В PCm
на фоне низкой Ag отмечаются отдельные провинции и пояса (Калгурли
(Австралия), Абитиби (Канада) и др.), где в связи с гранитизацией (1,7 – 0,6 млрд. лет) возникли регенерированные м-ния с высокими (до 200 г/т и более) содержаниями серебра. Более сереброносны провинции Канадского и Западно-Австралийского щитов. По их переферии в Prt2 и Prt3 время в зонах субдукции и коллизии - крупнейшие м-ния полиметаллов и серебра (Кобальт, Салливан, Броккен-Хилл, рудный район Атабаска и др.).
Слайд 28
Впервые м-ния стали формироваться в связи с развитием
в Ar зеленокаменных поясах более поздних Ar3-Prt1 лав среднего и
кислого состава, а также в связи с ранней (2,7 млрд. лет) кеноранской гранитизацией.
Мощный импульс PCm Ag оруденения приходится на 2 млрд. ж, когда в провинции Кобальт возникли уникальные бассейновые и стратиформные Ag руды полиметаллов в Prt3 рифтовых системах. Основная сереброрудная эпоха в PCm 1,7 – 0,6 млрд. лет.
Слайд 29С фанерозоем связана основная масса запасов серебра. Увеличение потенциала от
каледонид до мезозоид. Эндогенное оруденение - максимум сереброносности смещается в
Kz в связи с усилением рециклига древних комплексов. Для серебра характерны полициклические металлогенические провинции.
Так в герцинидах Европы развиты м-ния, от 360 до 190 млн. лет, то есть включающие каледонские образования. С позднегерцинской активизацией связаны крупные м-ния пятиэлементной формации (Ag-As-Co-Ni-Bi-U) рудных гор Европы (Фрайберг, Клаусталь, Пшибрам и др.).
Слайд 30В мезозойский и кайнозойский тектоно-магматические циклы - крупнейшие Ag провинции
мира. Большинство расположено в пределах Тихоокеанского кольца, где около 40
% запасов. Рудные районы – Ла Реформа, Чихуахуа, Потоси, Оруро, Съерра-де-Паско, Куроко, Тоёха и др.
Две закономерности – обогащение Ag мафитовых и ультрамафитовых пород и связь м-ний с Kz субдукционными зонами Тихого океана. В отличие от PCm1 в фанерозое континентальная кора стала менее жесткой и весьма проницаемой. Возникла сеть глубинных разломов, с сопутствующими их нарушениями, что способствовало активизации флюидо-динамических процессов и образованию м-ний халькофильных элементов, в том числе серебросодержащих.
Слайд 31Для серебряно- и золото-полиметаллических м-ний металлогеническая унаследовательность по вертикали в
наложении нескольких сереброносных эпох. Это типично для рудных позднефанерозойских поясов
(Мексика). По латерали наблюдается смена золотых, в центральных частях длительно развивающихся рудоконтролирующих структур, серебряными на их периферии.
Для сереброносных м-ний типична структурная связь с областями сводовых поднятий. В их осевых частях развиваются плутоногенные формации с золотом и серебром, а в периферических – вулкано-плутонические и вулканические формации серебросодержащих полиметаллических руд (в Mz и Kz).
Слайд 32 Обогащению месторождений способствуют процессы метаморфизма и плутоно-метаморфизма. Максимальные концентрации
Ag отмечаются в верхних структурных зонах м-ний и на периферии
рудных тел и зон.
Для серебра характерна диахронность распределения металла в конце докембрия и в конце фанерозоя. В PCm металл поступал из первичных приповерхностных участков коры, а в конце фанерозоя серебро мигрировало по разломам из нижней части коры. В обоих случаях определяющую роль играли процессы рециклинга.
Слайд 33Лекция 9
Особенности металлогении докембрия
Наиболее
активно РСm комплексы исследуются с 1975 г. Наметилось два направления:Советское,
ныне Российское и Зарубежное. Поскольку на территории бывшего СССР развиты в основном интенсивно метаморфизованные комплексы, то разработанные на их основе корреляционные литолого – стратиграфические схемы, распространенные на весь земной шар, существенно искажали реальную картину.
В течении последних 25 – лет произошло объединение обоих направлений (советско – российского и зарубежного), более объективно оценены геологические события и их возрастные соотношения.
Слайд 34
Главный вклад внесли геологи Австралии и Канады, изучавшие слабо метаморфизованные
комплексы, и России, исследовавшие преобразованные серии. Произошло соединение
двух методологических подходов в изучении геологии и металлогении земной коры – докембрийского и фанерозойского.
а) Впервые в Австралии при изучении РСm пород были установлены типичные шаровые лавы, градационная слоистость и другие признаки вулканогенно – осадочного происхождения.
б) На Канадском щите в поясе Абитиби (2,8 млрд.л.) доказано существование пирокластических толщ кислого состава, колчеданных руд, потоков базальтов и осадочных формаций
в) Но основная масса РСm серий - мигматиты и продукты амфиболитовой и гранулитовой фаций (Алдан, Карелия, Кольский п/о, Скандинавия, Канадский, Бразильский и др.
Слайд 35
Геохронология земной коры для целей металлогенического анализа в логарифмическом
масштабе, но имеется уже достаточно фактов, чтобы исследовать ее в
арифметической шкале.
Геохронология глобальных геолого-металлогенических обстановок PCm
4 3 2 1 0 млрд.л.
! ! ! ! !
----------------------------
3,8 – 2, 6 --- 1
----------------
3, 2 – 2,4 – 2
-----------------------
2,6 – 1,6 --- 3
--------------------------------
2, 1 – 0, 9 –0,54-- 4
В PCm типы обстановок: 1. Архейские кратоны; 2.Эпикратонные впадины; 3.Протерозойские мобильные (подвижные) пояса; 4.Области протоактивизации
Слайд 36
Архейские кратоны
Наиболее крупными и изученными являются пять кратонов:
Западно – Австралийский
(Австралия)
Сьюпириор (Канада)
Северо – Ляопинский (Китай)
Карнатака (Индия)
Чаро – Олекминский (Россия)
Первые два
являются ключевыми для характеристики условий образования и локализации архейских месторождений Au, Ni, Cu, Zn, Pb, Fe. Кратон Карнатака знаменит золоторудным поясом Колар; Северо – Ляопинский --колчеданными и железнорудными месторождениями и Чаро – Олекминский -- месторождениями флогопита и магнетита.
Слайд 37
Такое разнообразие свидетельствует о латеральной неоднородности рудоносных структур
архея.
В кратонах два типа образований:
1) Гранитоидно-гнейсовые области
с метаморфогенными мусковитовыми и
редкоземельными пегматитами.
2) Гранитоидно – зеленокаменные пояса
с м-ниями Au, Cu, Zn, Pb, Ni.
Слайд 38Зеленокаменные пояса
два подтипа с режимами:
1.Медленных (платформенная фаза) скоростей растяжения
В
древних (3,5- 3,0 млрд.л.) формировались мелководные субплатформенные структуры с низкой
металлогенической продуктивностью (м-ния Ba, Cu- Mo, Pb- Zn).
2. Высоких (рифтовая фаза) скоростей растяжения
В молодых поясах (3,0-2,7 млрд.л.) при растяжении и утонении коры - вулканические троги. Эта фаза эволюции Ar провинций - глобальное распространение и с ней связаны м-ния:
Гидротермальных плутоногенных → золота;
Гидротермальных базальтовых – колчеданно – полиметаллических субмаринных;
Ликвационных, в ассоциации с коматитами → медно – никелевых.
Слайд 39
Западно – Австралийский кратон
Три структуры: I.Блок Пилбара
(3,8 – 3,2 млрд.л.)
II. Блок Йилгарн (3,4 – 2,6 млрд.л.)
III. Протоплатформенная впадина Хаммерсли
Блок Пилбара (3,8 – 3,2 млрд.л.)
Округлые массивы сланцеватых гранитогнейсов
Слабо метаморфизованные толщи: Базальты, сланцы
Лавы, туфы андезитов и риолитов; Коматиты
М-ния: Колчеданное Биг – Стабби (Pb- Zn) с риолитовым куполом.
Баритовое стратиформное Норт – Пол ассоциирует с карбонатно – глинистыми и эвапоритовыми мелководными фациями.
Слайд 43
Блок Йилгарн (3,4 – 2,6 млрд. л)
Особенность -линейные структуры
и гранитизированные гнейсовые серии.
В супракрустальных толщах. 3 комплекса:
1.Терригенные породы, субвулканы
кислого состава (Au Калгурли за 140 лет добыто 1300 т. Au.)
2.Контрастные вулканогенно – осадочные (дациты, фельзиты, пирокласты, колчеданы)
3. Основные и у – основные лавы и интрузии (коматиты, базальты, жел.кварциты Cu-Ni Камбалда, Маунт – Кейт.
Гранито – гнейсовое основание
Слайд 46Выводы:
1.Предложена микроплитная гипотеза.
2. При переходе от 3,8 – 3,
2 млрд.л. к 3,2 – 2,6 млрд.л. купольное (гранито -
гнейсовое) мозаичное блоковое строение сменяется новыми линейными типами структур (Пилбара → Йилгарн); 3. Древние блоки стабилизации (Пилбара) с толщами вулканических и осадочных пород. Возникли микроплиты.
4 .М-ния:
Колчеданные Pb – Zn (Биг - Стабби) – аналоги м-ниям фанерозоя.
Pb – Zn в карбонатных формациях , также аналогия.
Сульфидные Cu – Ni в коматиитовых у – осн. лавах
Метаморфогенные и плутоногенные гидротермальные Au – (Канада – Керр Д ' Елен, Поркъюпайн, Дом и др.) Колар – Индия
Слюдяные и редкометальные пегматиты
Слайд 47
5. Изотопные данные удревняют возраст рудообразования, отодвигая его в пределы
лунного периода.
6. Рудная продуктивность возрастает к концу Ar.
7.
В зеленокаменных поясах Ar три группы м-ний:
1.Колчеданные, ассоциирующие с вулканогенно – осадочными сериями
2. Ликвационные Cu – Ni в у – осн. вулканитах
3. Гидротермальные золоторудные в терригенных и вулканогенно – осадочных толщах.
Пояса трехчленное строение (снизу вверх):
1.у – осн. коматитовые и базальтовые лавы
2.Вулканогенные андезит–риолитовые и осадочные
3.Терригенные осадочные и вулканомиктовые серии.
Слайд 50
Подобные пояса выявлены:
1) На Балтийском щите. Гранит – зеленокаменные пояса
с колчеданами и Au в Карелии.
2) В восточной части Украинского
щита Среднеприднестровский гранит – зеленокаменный пояс с Au и U.
3) На Русской платформе. В районе КМА – область протоактивизации на древних зеленокаменных поясах с признаками Au минерализации.
4) В западной части Алданского щита (Чаро – Олекминский кратон) – зеленокаменные пояса с коматитами и Чаро – Токкинский железорудный район (3- ий Fe комплекс страны)
Слайд 52
2. Эпикратонные впадины
В Prt1 возникли впадины, заполненные осадочными и
осадочно – вулканогенными толщами. чехлам древних платформ. В отличии от
чехлов платформ в них:
1) Большая мощность отлож. (> 20 км), длительность формирования (10 – 100 млн.л.) и значительные масштабы.
2) Преобладают терригенные породы – продукты размыва (песчаники, граувакки и др.)
3) Широко развиты эффузивы (гл. образ. базальты, но встречаются и кислые вулканиты)
4) Рудная специализация: 1) железистые кварциты, 2) золото и уран в конгломератах и 3) медные руды в песчаниках.
В качестве типичных рассмотрим впадины: 1. Витватерсранд (Южная Африка) и 2. Удокан (СВ Забайкалье)