Йилгарн Кратон

«Йилгарн» перенаправляется сюда. Чтобы узнать о других значениях, см. Йилгарн (значения) .

Основные геологические районы Австралии по возрасту. Большая коричневая область в левом нижнем углу континента представляет собой кратон Йилгарн.

Кратон Йилгарн — это большой кратон , который составляет большую часть Западной Австралии суши . Он ограничен смесью осадочных бассейнов и протерозойских складчато-надвиговых поясов . Зерна циркона в Джек-Хиллз , террейн Нарриер, датируются примерно 4,27 млрд лет назад , причем одного обломочного циркона составляет 4,4 млрд лет. возраст

В провинции Мерчисон кратона находится ударная структура Яррабубба , возраст которой превышает 2 миллиарда лет, и это самый старый датированный метеоритный кратер .

Геология

Кратон Йилгарн, по-видимому, образовался между ~ 2,94 и 2,63 млрд лет назад в результате аккреции множества ранее существовавших блоков или террейнов существующей континентальной коры , большая часть которых образовалась между 3,2 и 2,8 млрд лет назад.

Это событие аккреции зафиксировано широко распространенными гранитными и гранодиоритовыми интрузиями, которые составляют более 70% кратона Йилгарн; объемистый толеитовый базальт и коматиитовый вулканизм ; региональный метаморфизм и деформация, а также размещение подавляющего большинства запасов кратона в золотом оруденении.

Эти события аккреции происходили в несколько фаз, вероятно, за счет аккреции континентальных фрагментов, разделенных паузами в субдукции , с возобновлением активности, происходящим эпизодически.

Кратон в основном состоит из гранит-гнейсовых метаморфических территорий возрастом около 2,8 млрд лет (~ 2,8 млрд лет назад) (Юго-Западная провинция и Западно-Гнейсовый пояс) и трех гранитно- зеленокаменных территорий (Северо-Восточные Голдфилдс, Южный Крест и зеленосланцевый пояс). метаморфические провинции Мерчисон). Возраст некоторых зеленокаменных поясов и гранитов достигает 3,1-2,9 млрд лет, а некоторых моложе - ~2,75-2,65 млрд лет.

Кратон является одной из отдельных физико-географических провинций физико-географического подразделения Западно-Австралийского щита , которое включает блоки Стерлинг-Маунт-Бэррен, Дарлинг-Хиллз и участки шельфа Речерш.

Западный гнейсовый террейн

Западно-Гнейсовый террейн представляет собой серию полидеформированных высокосортных раннего архейского периода метаморфических поясов , сложенных преимущественно полевошпатовыми лейкократовыми гранулитовыми гнейсами, которые представляют собой одни из древнейших фрагментов земной коры. Западный гнейсовый террейн отличается от остальной части кратона Йилгарн тем, что последний имеет преобладание метавулканических пород, как кислых , так и основных , тогда как первый состоит из высокосортных метаосадков и гнейсов неизвестного протолита .

Западный гнейсовый террейн обнажается вдоль западной половины северной окраины кратона Йилгарн как гнейсовый террейн Нарриер , представляющий собой смесь сильно полидеформированных полевошпатовых метагранитов и метаосадочных амфиболитовых гнейсов и мигматитов , датированных более 3,3 млрд лет назад и до 3,8 лет. Возраст гала, окружен гнейсовым террейном Мургу (2,95 млрд лет), а также пластинами гранита возрастом от 2,75 до 2,6 млрд лет, обдуктированными пластинами офиолитов (комплекс Триллбар) и некоторыми поясами протерозойских гнейсов возрастом от 2,4 до 2,0 млрд лет.

На западной окраине кратона Йилгарн, частично покрытого фанерозойскими осадочными бассейнами и находящимся в разломном контакте с тектоническими доменами Йилгарн возрастом от 2,7 до 2,55 млрд лет, расположен комплекс Джимпердинг-гнейсов возрастом 2,75–2,65 млрд лет, сложенный в основном слюдистыми кварцитами , кварц- полевошпат-биотит-гранатовые гнейсы, андалузитовые и силлиманитовые сланцы , полосчатые железные образования и другая экзотика, прорванная небольшими массами порфирового гранита.

Возраст детритовых цирконов в комплексе Джимпердинг-Гнейс варьируется от 3267 ± 30 млн лет до 3341 ± 100 млн лет назад, с метаморфическим разрастанием, датируемым 3180 млн лет назад.

На юго-западе кратона Йилгарн гнейсовый комплекс Балингап расположен внутри раннепротерозойского комплекса метаморфических пород Леувин. Балингапский комплекс состоит преимущественно из метаосадочных парагнейсов, гранитных ортогнейсов с небольшими прослоями известково-силикатных , ультраосновных и ортоамфиболитовых гнейсов. Метаморфическая стадия считается пиковой гранулитовой фацией, но в большинстве из них сохранились пиковые ассоциации амфиболитовой фации.

В целом субблоки Западно-Гнейсового террейна представляют собой более ранний субстрат, на котором отложилась большая часть зеленокаменных метавулканических поясов кратона Йилгарн возрастом от 2,70 до 2,55 млрд лет назад и в которые вошли объемистые архейские гранодиоритовая свита и трондьемит - тоналит- трондьемит-тоналит - диоритовой внедрены граниты свиты.

Провинция Мерчисон

Провинция Мерчисон расположена в западной и северной трети кратона Йилгарн. Провинция ограничена крупными транскоровыми структурами, отделяющими ее от окружающих тектонических провинций кратона и Западно-Гнейсового пояса.

Стратиграфия провинции Мерчисон, по Уоткинсу (1990), разделена на шесть основных структурно-стратиграфических компонентов - две метавулкано-метаосадочные толщи зеленокаменного пояса и четыре свиты гранитоидов.

• Метавулканики группы Люк Крик
• Группа Маунт Фармер
• Ранняя гранодиорит-монцогранитовая интрузивная свита (ныне пегматит-полосчатый ортогнейс)
• Монцогранитовая свита (ныне складчатая, метагранит)
• Две посттектонические дифференцированные свиты гранитоидных пород.

Структурный каркас северо-восточного кратона Йилгарн в значительной степени сформировался в результате транспрессии, которая привела к развитию складок, взбросов, левосторонних сдвиговых движений по региональным сдвиговым зонам ССЗ простирания с последующими региональными складчатостями и сокращениями. Последнее произошло в результате перекрывания тектонических процессов. Первое событие деформации плохо изучено, но, по-видимому, оно было связано с надвигом в северном направлении.

В провинции Мерчисон находится кратер Яррабубба , старейший метеоритный кратер , возраст которого составляет 2229 ± 5 млн лет назад . Кратер сильно разрушен, и от первоначальной структуры на поверхности не осталось никаких следов. Первичный след — это эллиптическая аэромагнитная аномалия размерами примерно 20х11 км, а также наличие ударно-рекристаллизованных минералов. Это воздействие могло положить конец гуронскому оледенению из-за воздействия климата со значительным выбросом парниковых газов, поскольку возраст во многом совпадает с возрастом самых молодых ледниковых отложений.

Провинция Саутерн-Кросс

Провинция Южный Крест расположена в центральной части кратона Йилгарн. Марда -Диемальс Зеленокаменный пояс на террейне Южного Креста можно разделить на три слоя: нижний зеленокаменный пояс (около 3,0 млрд лет назад), характеризующийся основными вулканическими породами и образованием полосчатого железа, слой кислого промежуточного вулканизма и верхний осадочный слой. (около 2,73 млрд лет назад) известково-щелочных вулканических пород (комплекс Марда) и обломочных осадочных пород ( формация Димальс ).

Восточно-западная складчатость (около 2730–2680 млн лет назад) происходила в два этапа; более ранняя фаза складчатости и поздняя фаза, которые привели к отложению и деформации формации Дималс. Последующая складчатость (около 2680–2655 млн лет назад) привела к образованию зон сдвига и дугообразных структур.

Литостратиграфия Марда-Дималс зеленокаменного пояса аналогична северному террейну Мерчисон, но имеет более древние зеленокаменные породы и события деформации, чем южный террейн Восточные Голдфилдс. Это указывает на то, что террейн Восточные Голдфилдс, возможно, сросся с более древним гранитно-зеленокаменным ядром Мерчисон-Саутерн-Кросс.

Восточная провинция Голдфилд

Архейский скандинавско-вилунский зеленокаменный пояс в Восточной провинции Голдфилд находится большая часть австралийских месторождений золота, в том числе знаменитая Золотая миля Калгурли, содержащая Супер-Пит .

Эти месторождения золота, как правило, имеют большой тоннаж и приурочены к вулканогенно-интрузивно-осадочным толщам зеленокаменных поясов, а не к гранитам. Существует закономерность распределения золота вдоль архейской сдвиговой зоны Боулдер-Лефрой.

Экструзивные коматииты (ультраосновные вулканические породы) встречаются вдоль зеленокаменного пояса Норсман-Вилуна. Смена магматизма с преобладанием вулканов на магматизм с преобладанием плутона произошла в Зеленокаменном поясе Норсман-Вилуна примерно 2685–2675 млн лет назад. Крупные интрузии высококальциевых гранитов произошли 2670–2655 млн лет назад. Большая часть золота была отложена в период 2650–2630 млн лет назад, причем большая часть этого связана со сдвиговой реактивацией более ранних разломов (нормальных и взбросов).

Более раннее золотое событие 2660–2655 млн лет назад было связано с крупным расширением (нормальные разломы и гранитные куполообразные образования), что привело к образованию поздних бассейнов и внедрению магм мантийного происхождения (сиениты и граниты/порфиры основного типа) и плотным путям PTt против часовой стрелки. .

Ограничивающие террейны

Кратон Йилгарн со всех сторон окружен более молодыми террейнами разного возраста, но преимущественно протерозойского возраста. Границы между различными фланговыми террейнами служат убедительным свидетельством постархейских событий, затронувших кратон Йилгарн.

Пертский бассейн

Кратон Йилгарн ограничен на западной стороне Пертским возраста и бассейном юрского отделен от этого бассейна разломом Дарлинг . Пертский бассейн считается рифтовым заполненным бассейном, образовавшимся на пассивной окраине.

Комплекс Гаскойн

Пертский бассейн ограничен на севере комплексом Гаскойн . Бассейн Гленгарри и бассейн Йеррида , которые являются частью среднего протерозойского подвижного пояса, который ведет на восток к блоку Масгрейв . Комплекс Гаскойн и другие метаморфические пояса этого возраста, включая реактивацию гнейсов Ярларвилор и гнейсового террейна Нарриер , указывают на продолжительное многофазное сдвиговое движение (относительно окраины кратона Йилгарн) от позднего архея до неопротерозоя и даже до палеозоя. .

Олбани-Фрейзер Ороген

Кратон Йилгарн ограничен с востока-юго-востока орогеном Олбани-Фрейзер ~ 1300 млн лет назад , состоящим в основном из амфиболитовой и зеленосланцевой фации, осадочных протолитовых гнейсов, мигматитов и гранитов. Ороген Олбани-Фрейзер представляет собой как субдукционную, так и продолжительную сдвиговую тектоническую структуру и тесно связан с другими протерозойскими бассейнами и подвижными поясами Австралии.

Крышка осадочного бассейна

Кратон Йилгарн частично перекрыт налегающими осадочными бассейнами палеозойского и фанерозойского возраста на востоке и северо-востоке, включая бассейн Каннинга . На западном краю он ограничен откосом Дарлинг и разломом Дарлинг , которые отделяют кратон Йилгарн от бассейна Перт на западе, и покрыт несколькими остатками осадочных бассейнов юрского возраста, таких как суббассейн Колли.

Кратон Йилгарн также имеет значительный третичный и более молодой осадочный слой палеорусальных отложений, образовавшийся в результате длительной эрозии, седиментации и переотложения более старых покровных толщ и реголита, а также самого архейского фундамента.

Признанные последовательности третичного периода включают бассейн Бремера , бассейн Офицера и другие.

Реголит

Считается, что кратон Йилгарн оставался на уровне моря или над ним в течение значительного периода времени. Йилгарна Некоторые из реголитов являются старейшими в мире, в них зафиксированы явления выветривания еще в меловой период. Это было создано в основном субтропическими широтами и условиями кратона Йилгарн с минимальным оледенением или его отсутствием и в целом плоским топографическим рельефом, что приводит к сравнительно незначительной эрозии.

Реголит подвергся чрезвычайно глубокому выветриванию, а на некоторых участках полностью превратился в сапролит на глубине до 100 метров под поверхностью. Считается, что он образовался в тропических условиях от кайнозоя до палеоцена , о чем свидетельствует пестрая твердая кора, в которой зафиксированы окаменелые корни деревьев, возраст некоторых из которых превышает 60 миллионов лет. Предыдущие события выветривания были зафиксированы в магнитно-остаточных железистых латеритах юрского возраста, возрастом около 180 млн лет назад .

Реголит Йилгарна напрямую влияет на флору и фауну, поскольку часть почвы практически окаменела. Большая часть грунтовых вод Йилгарна гиперсоленая, а некоторые перенасыщены солью. Это делает участки земли бесплодными, со значительными солеными озерами и высоким уровнем соленых вод. Считается, что происхождение этой соли связано с осаждением морской соли, перенесенной на австралийскую сушу за последние несколько десятков миллионов лет, и высокой скоростью испарения, оставляющей соль позади.

Зеленокаменные пояса кратона Йилгарн включают:

• Зеленокаменный пояс Южного Креста
• Ремень норвежца-вилуна
• Дюктонский пояс
• Зеленокаменный пояс Гуллева

Экономическая геология

Кратон Йилгарн — главная минеральная провинция Австралии. На него приходится более половины расходов Австралии на разведку полезных ископаемых, а также производится две трети всего золота и большая часть никеля, добываемого в Австралии. В кратоне содержится около 30% известных мировых запасов золота. около 20% мировых запасов никеля , 80% мировых запасов тантала , значительные запасы железной руды , меди , цинка и незначительные запасы свинца . Кратон содержит значительные запасы платины , ванадия , твердого титана и значительные ресурсы железной руды.

Добыча ведется в основном в зеленокаменных поясах вокруг горнодобывающих центров, таких как Калгурли , Камбалда , Норсман , Микатарра и Вилуна , а также второстепенных центров, таких как Лавертон , Ленстер , Леонора и Саутерн Кросс .

Рудные концентраты или готовая продукция транспортируются по железной дороге или автомобильным транспортом в Перт , Фримантл , Эсперанс , Олбани или Джералдтон .

Железная руда

Железная руда в настоящее время добывается в нескольких районах кратона Йилгарн, хотя это гораздо меньший набор рудников, чем в кратоне Пилбара . Железная руда добывается в Куляноббинге, к северу от Калгурли , из формации выветрелого полосчатого железа из гематита , на горе Гибсон, в Уэлд-Рейндж и Джек-Хиллз в Западном Гнейсовом террейне из формации железа с полосчатым гематитом для производства руды для прямой транспортировки.

Проект железной руды Карара - единственный действующий магнетитовый рудник в кратоне Йилгарн, однако другие месторождения магнетитовой железной руды исследуются в качестве источника магнетитовой руды в комплексе Олбани-Фрейзер, где в Саутдауне предлагается крупное месторождение. Залежи полосчатого железа Джек-Хиллз, Уэлд-Рейндж и Маунт-Гибсон, а также пласты полосчатого железа вокруг Ялгу также считаются потенциальными источниками магнетитовой железной руды, хотя работы с этим типом руды пока не ведутся.

Дальше от побережья месторождения полосчатого железа в Вилуне и Лавертоне также исследуются , хотя инфраструктура считается слишком плохой, чтобы сделать эти месторождения экономически выгодными.

Золото

В кратоне Йилгарн находится около 4% мировых экономически доказуемых запасов (EDR) золота.

Крупные месторождения золота находятся в Калгурли, Камбалде, Маунт-Магнит, Боддингтоне, Лавертоне и Вилуне и расположены в зеленокаменных поясах. Они образуют линейные пояса основных, ультраосновных и кислых вулканитов, прослоенных осадочными толщами, деформированных и метаморфизованных. Форма залегания золотой минерализации обычно представляет собой структурно контролируемые залежи малого и среднего размера, сдвиги и кварцевые жилы.

Ключевой особенностью многих золотых месторождений региона являются купола с гранитным ядром различных масштабов. Это обеспечило архитектуру, которая сосредоточила жидкие металлы в местах отложения верхней коры.

Признаки мантии обнаружены во многих крупных месторождениях, включая расплавы метасоматизированного мантийного клина, а также лампрофиров. Продолжаются споры о том, были ли эти мантийные породы источником жидкости и/или металлов или просто отражают благоприятный путь.

Никель-ЭПГ месторождения

В большом районе Камбалда находится район добычи сульфида никеля мирового класса с общими ресурсами до добычи 2 мегатонны (Мт) металлического никеля. С 1967 года было произведено около 1,1 млн тонн металлического никеля при средней производительности 35 000 тонн никеля в год. Купол Камбальда расположен в юго-центральной части архейского зеленокаменного пояса Норсман-Вилуна на юго-востоке кратона Йилгарн. Месторождения коматиитовых никелевых руд камбалдинского типа являются основным источником металлического никеля в кратоне Йилгарн.

Недрагоценные металлы

Медь, свинец и цинк в настоящее время добываются в Голден Гроув и на недавно разработанном цинковом руднике Ягуар . Незначительные количества меди были извлечены из нескольких медьсодержащих золотых месторождений, например, в Зеленокаменном поясе Гуллева, в Бертвилле к югу от Лавертона, в Гренни Смит и в других местах.

Предполагается, что в пустынной зоне, окружающей Калгурли, площадью 500 000 квадратных километров находится медно-цинковое месторождение объемом 100 миллионов тонн. Геология нескольких вулканических поясов кратона Йилгарн поразительно похожа на геологию крупнейших в мире рудников цветных металлов в Кидд-Крик в Северном Онтарио , Канада . Разведка меди продолжается в нескольких районах вокруг Равенсторпа, Балагунди, в поясах Яндалл и Дьюктон, где, крупные кислые как известно, существуют вулканические пакеты.

Редкоземельные элементы

Кратон Йилгарн может содержать до 60% извлекаемых в мире редкоземельных элементов , в первую очередь в Маунт-Велд карбонатите . Небольшие залежи карбонатитов в Понтоне, недалеко от Лавертона и на региональном уровне в пределах восточных гранитно-гнейсовых и зеленокаменных поясов также могут оказаться экономически выгодными.

Уран

Кратон Йилгарн и его покровные толщи содержат значительную часть мировых запасов экономически доказанных и извлекаемых запасов (EDR) урана. Большая часть урана содержится в палеоканалах, образовавшихся в гранитах кратона Йилгарн и/или окружающих его протерозойских орогенах, а этот металл откладывается в третичных или более молодых палеодренажных и современных дренажных системах. Примеры включают Йелирри, Мулга Рок. и Лейк-Уэй-Мороконожка.

Неполный список рудных месторождений и рудников

Месторождения мирового класса в восточной части кратона Йилгарн включают: Маунт-Шарлотта, Норсман , Санрайз-Дэм , Сыны Гвалии , Сент-Айвс-Камбальда , Тармула , Валлаби и Вилуна . Месторождения никеля мирового класса включают: Маунт-Кит, Камбалда и

• Cosmos Nickel Projects, Cosmos Pit, Cosmos Deeps, Alec Mairs и богатые массивные сульфиды Тапиноса.
• Муррин Муррин, латеритный никель.
• Камбальда Никелевые рудники , Камбальда Доум и Видгимулта
• Миитель, Маринерс, никелевые рудники Редросс и Ваннауэй, Видгимулта Доум
• Никелевые рудники Эмили Энн и Мэгги Хейс , Зеленокаменный пояс озера Джонстон
• Super Pit или Fimiston Open Cut, Калгурли
• Рудник Золотая Роща Рудник Cu-Zn-Au
• Бронзовый золотой рудник
• Золотой рудник Джанди-Нимари
• Золотой рудник Канона Белль
• Ресурс ванадия Виндимурра, Вторжение в Виндимурру , Гора Магнит
• Гринбушес Литиевый рудник
• Литий-танталовый рудник на горе Кэттлин
• Литий-танталовый рудник Болд-Хилл

См. также

• Архей – геологический эон, 4031–2500 миллионов лет назад.
• Австралийский щит - большая часть австралийского континента.
• Центральный супербассейн - осадочный бассейн в Австралии.
• Кратон Гоулер - провинция более крупного Западно-Австралийского щита в центральной части Южной Австралии.
• Геология Австралии
• Рудогенез - Как в земной коре формируются различные типы месторождений полезных ископаемых.
• Пертский бассейн - осадочный бассейн в Западной Австралии.
• Кратон Пилбара - старая и стабильная часть континентальной литосферы, расположенная в Пилбаре, Западная Австралия.
• Западное плато - водосборный регион Австралии.