Месторождения железооксидных медно-золоторудных руд
Месторождения железооксидных медно-золотой руды ( IOCG ) представляют собой важные и очень ценные концентрации медных , золотых и урановых руд, расположенных в оксидов железа с преобладанием комплексах жильных пород , которые имеют общее генетическое происхождение. [1]
Эти рудные тела варьируются от примерно 10 миллионов до >4000 миллионов тонн содержащейся руды и имеют содержание меди от 0,2% до 5%, а содержание золота - от 0,1 до 1,41 грамма на тонну. [2] Эти рудные тела имеют тенденцию проявляться в виде конусообразных, пластинчатых пластинок брекчии внутри гранитных границ или в виде длинных лентообразных брекчий или массивных месторождений оксида железа внутри разломов или сдвигов. [3]
Огромные размеры, относительно простая металлургия и относительно высокое содержание месторождений IOCG позволяют создавать чрезвычайно прибыльные рудники, хотя образование этих месторождений до сих пор полностью не изучено, а жидкое происхождение месторождений мирового класса все еще исследуется. [4]
Железооксидные медно-золотые месторождения часто связаны и с другими ценными микроэлементами, такими как уран, висмут и редкоземельные металлы, хотя в экономическом отношении эти аксессуары обычно уступают меди и золоту.
Некоторые примеры включают месторождения Олимпик-Дэм в Южной Австралии и Канделария в Чили .
Классификация
[ редактировать ]Месторождения железо-оксид-медь-золото (IOCG) считаются метасоматическим выражением крупных изменений в масштабе земной коры, вызванных интрузивной деятельностью. Тип месторождения был впервые признан после открытия и изучения гигантского медно-золото-уранового месторождения Олимпик-Дэм ( рудник Олимпик-Дэм ) и южноамериканских примеров.
Месторождения IOCG классифицируются отдельно от других крупных медных месторождений, связанных с интрузивами, таких как медно-порфировые месторождения и другие металлические порфировые месторождения, главным образом, из-за их значительных скоплений железооксидных минералов, ассоциации с интрузивами кислого-промежуточного типа (гранитоиды, богатые Na-Ca) и отсутствия сложной зональности в измененных минеральных образованиях, обычно связанных с порфировыми месторождениями.
Относительно простая медно-золотая +/- урановая рудная ассоциация также отличается от широкого спектра порфировых месторождений Cu-Au-Ag-Mo-W-Bi, и в признанных примерах месторождений IOCG часто отсутствует металлическая зональность. Месторождения IOCG также имеют тенденцию накапливаться внутри разломов в виде эпигенетической минерализации, дистальнее источника интрузии, тогда как порфиры расположены гораздо ближе к интрузивным телам.
Особенности депозита
[ редактировать ]Особенностью рудных месторождений IOCG является большая вариабельность между месторождениями в отношении содержания руды , стилей изменений и характеристик флюидных включений , что приводит к отсутствию полной модели формирования месторождений. [5]
Важной особенностью этих месторождений является глубина формирования, которая варьируется от глубокой верхней коры на глубинах более 10 км до палеоповерхностей. [6] Эта основная особенность отличает месторождения типа IOCG от скарновых медно-золотой порфировых месторождений, которые находятся на небольших глубинах образования (глубина менее 5 км). Формирование на более глубоких глубинах имеет такие последствия, как рудные флюиды из глубокого источника. [6]
Похожие стили депозитов
[ редактировать ]Депозиты IOCG все еще имеют относительно расплывчатое определение, и поэтому некоторые крупные и мелкие депозиты различных типов могут подпадать или не подпадать под эту классификацию депозитов. Месторождения IOCG могут иметь сходство со скарнами (например, Уилчерри-Хилл , Кэрн-Хилл ), хотя они не являются строго скарнами в том смысле, что они не являются метасоматитами в самом строгом смысле этого слова. [1]
Месторождения IOCG могут отражать широкое разнообразие морфологии месторождений и типов изменений в зависимости от вмещающей стратиграфии, тектонических процессов, происходящих в данный момент (например, некоторые провинции отдают предпочтение развитию в пределах сдвигов и структурных зон) и так далее.
Месторождения IOCG были обнаружены в эпитермальных режимах ( стили кальдеры и маара ) и в хрупко-пластичных режимах, расположенных глубже в земной коре (например, Проминент-Хилл , некоторые примеры горы Айза , бразильские примеры). Общим для IOCG является их генезис в гидротермальных системах корового масштаба, вызванных магматизмом. [7]
Бытие
[ редактировать ]Месторождения оксида железа и меди и золота обычно образуются в «провинциях», где в схожих геологических условиях образуется несколько месторождений одинакового типа, времени и схожего генезиса. Происхождение и происхождение месторождений IOCG, их комплексы изменений и минералогия жильных пород могут различаться в зависимости от провинции, но все они связаны с;
- Крупное региональное термальное событие, в целом совпадающее с образованием IOCG, представленное метаморфизмом от низкой до средней степени и/или основными интрузиями и/или гранитоидами I- или A-типа.
- Вмещающая стратиграфия относительно обогащена железом ( BIF , железняки), но содержит относительно мало восстановленного углерода (например, уголь и т. д.).
- Системы изменения регионального масштаба, действующие на расстояние десятков или сотен километров, с применением смеси как минимум двух жидкостей.
- Крупномасштабные структуры земной коры, которые обеспечивают обширную гидротермальную циркуляцию минерализующих флюидов.
Отложения IOCG обычно встречаются на окраинах крупных магматических тел, которые внедряются в осадочные толщи. По существу, отложения IOCG образуют трубчатые, мантийные или обширные пластины брекчиевых жил в пределах вмещающей стратиграфии. Морфология часто не является важным критерием самого рудного тела и определяется стратиграфией и структурами вмещающих тел. [8]
Месторождения IOCG обычно связаны с дистальными зонами конкретных крупномасштабных магматических событий, например, определенной свиты или суперсвиты гранитов, промежуточных основных интрузивов определенного возраста. Часто интрузивное событие минерализации становится диагностической ассоциацией проявлений минерализации IOCG в пределах данной провинции.
Минерализация IOCG может накапливаться в метасоматизированных вмещающих породах, в брекчированных структурах маара или кальдеры, разломах или сдвигах или в ореоле интрузивного события (возможно, в виде скарна ) и обычно сопровождается существенным обогащением минералами оксида железа ( гематит , магнетит ). . Отложения IOCG имеют тенденцию накапливаться в богатых железом породах, таких как полосчатые железные образования , железные сланцы и т. д., хотя на некоторых территориях также отмечается обогащение кремнистых обломочных пород железом в результате метасоматоза.
Хотя это и не исключительно протерозойский период , в Австралии и Южной Америке большинство отложений IOCG, как известно, относятся к неопротерозойскому и мезопротерозойскому фундаменту. Во всем мире возраст признанных месторождений IOCG колеблется от 1,8 до 15 млн лет назад, однако большинство из них находится в диапазоне от 1,6 до 850 млн лет назад.
Образование рудных флюидов
[ редактировать ]Одним из важнейших факторов формирования месторождений IOCG является наличие рудных флюидов. Движущим фактором движения флюидов в верхней коре являются современные палеогеотермические градиенты, а также региональные гидротермальные системы, ответственные за изменения в пределах этих отложений. [9] Месторождения IOCG имеют характерный набор из двух флюидов, жизненно важных для их формирования: [9]
- Сильно окисленные жидкости, такие как метеоритные или грунтовые воды.
- Рассолы магматического гидротермального флюида или флюидов, которые прореагировали с метаморфическими породами, имеют глубокие источники и имеют высокую температуру.
Есть также свидетельства того, что в этих отложениях образуются другие флюиды, богатые летучими веществами. [9]
Факторы рудообразования
[ редактировать ]Существуют разногласия относительно факторов, которые контролируют образование руды на 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 месторождений. [5] [4]
Было создано множество моделей, чтобы попытаться смоделировать образование этих месторождений, таких как месторождения IOCG как нижняя корневая часть образования оксида железа и апатита, или модели сложных взаимодействий между более чем двумя флюидами магматических, поверхностных, осадочных и или метаморфического происхождения. [4] По поводу этого происхождения до сих пор ведутся споры, но использование отслеживания источников флюидов открыло в последние годы возможности разведки крупных месторождений в Австралии, таких как месторождение Олимпик-Дэм , где с помощью химии флюоритов и редкоземельных элементов ( РЗЭ ) были обнаружены флюиды в Формирование месторождений не выявлено. [4]
Минералогия и изменения
[ редактировать ]
Рудные минералы месторождений IOCG обычно представляют собой сульфид меди и железа, халькопирит и жильный пирит , составляющие 10–15% массы горных пород.
Профили супергенов могут быть разработаны на основе выветренных примеров месторождений IOCG, примером которых является месторождение Соссего, штат Пара, Бразилия , где присутствуют типичные минералы окисленной меди, например; малахит , куприт , самородная медь и незначительное количество дигенита и халькоцита .
Изменения представляют собой смесь натриево-кальциевого ( альбит - эпидот ) и калиевого (калиевый полевой шпат ) по стилю и могут варьироваться от провинции к провинции в зависимости от вмещающих пород и процессов минерализации. Как правило, для крупномасштабных гидротермальных систем типы флюидов в системах IOCG демонстрируют смешанное происхождение магматических, метаморфических и часто метеоритных вод. Месторождения могут иметь вертикальную зональность от более глубоких альбит-магнетитовых ассоциаций с простиранием к кремнеземно-калишпат- серициту в верхних частях месторождений.
Жиловые минералы обычно представляют собой некоторую форму минерала оксида железа, классически гематита , но также и магнетита в некоторых других примерах, таких как Эрнест Генри и некоторые аргентинские образцы. Обычно это связано с жильными сульфидами пирита, с подчиненным содержанием пирротина и сульфидов других цветных металлов.
Силикатные жильные минералы включают актинолит , пироксен , турмалин , эпидот и хлорит , апатит , алланит и другие фосфатные минералы, распространенные в некоторых провинциях IOCG (например, в примерах Северной Америки), о карбонатно - баритовых также сообщается ассоциациях. Там, где они присутствуют, редкоземельные металлы имеют тенденцию ассоциироваться с фосфатными минералами.
Когда виды оксидов железа склонны к магнетиту или кристаллическому массивному гематиту, отложения IOCG могут быть экономически выгодными, исходя только из содержания в них оксида железа. Несколько примеров месторождений IOCG (Уилчерри-Хилл, Кэрн-Хилл, Кируна) представляют собой месторождения железной руды.
Экономическое проявление полезных ископаемых
[ редактировать ]Рудные месторождения IOCG, содержащие экономически выгодные количества (высокорентабельные) как меди, так и золота, происходят из докембрия. Более крупные месторождения с ресурсами >100 тонн встречаются вблизи палеопротозойских и архейских кратонов. [6] Эти крупные месторождения образовались в результате воздействия мантии на метасоматизированную литосферную мантию, а более мелкие месторождения образуются в результате повторения этого процесса в тектонических условиях в более поздние времена. [6]
Содержание золота в этих месторождениях в значительной степени варьируется и может быть фактором экономической ценности месторождения. Содержание золота во всех месторождениях составляет в среднем 0,41 г/т Au, при этом в большинстве месторождений мира среднее содержание золота составляет менее 1 г/т Au. [2]

Содержание золота в этих месторождениях может проявляться в трех различных формах: [2]
- Самородное золото
- Электрум
- Сплав золото-висмут-сурьма-теллур
Месторождения IOCG мирового класса содержат стабильные содержания меди, от 0,7 до 1,5% меди, что выше, чем в большинстве богатых золотом медно-порфировых месторождений мирового класса. [6]
Разведка
[ редактировать ]В олимпийской зоне кратона Гаулер разведка месторождений IOCG типа Олимпийской плотины основывалась на четырех основных критериях выбора разведочных скважин;
- Значительная гравитационная аномалия, которая считается репрезентативной для накопления минералов оксида железа в земной коре, которая, как считается, связана с классической минерализацией IOCG в стиле Олимпийской плотины. Данные гравиметрии часто интерпретируются посредством 3D-инверсии, чтобы определить контраст плотности и положение под поверхностью плотной породы. С качественной точки зрения «края» гравитационного тела считаются более перспективными, поскольку теоретически они представляют собой минерализованные окраины интрузивного тела.
- Высокий магнетизм в земной коре, который снова считается показателем накопления значительных минералов оксида железа в непосредственной близости от намеченных IOCG событий минерализации.
- Близость к очевидным линейным особенностям в масштабе земной коры в геофизических данных, которые считаются фундаментальными архитектурными разломами земной коры, вверх по которым предпочтительно перемещаются минерализующие интрузии и флюиды.
- Наличие перспективной гранитной свиты Хилтаба , датируемой 1570 млн лет назад, ровесницей Олимпийской плотины и других известных образцов IOCG в провинции.
Эта модель разведки применима к самым основным критериям разведки для определения перспективных областей, на которых могут образовываться месторождения IOCG. На более обнаженных террейнах поиск комплексов изменений и скарнов в сочетании с геохимическими исследованиями также может принести успех.
Примеры
[ редактировать ]Австралия
[ редактировать ]Провинция Гаулер Кратон IOCG, Южная Австралия
- Олимпийская плотина : 8330 миллионов тонн руды при 0,8% Cu, 280 ppm U 3 O 8 , 0,76 г/т Au и 3,95 г/т Ag + 151 Мт при 1,0 г/т Au
- Рудник Каррапатина : 203 млн тонн при 1,31% меди, 0,56 г/т золота, разведано лишь частично. Наилучшие результаты бурения включают 905 м при 2,1% Cu и 1,0 г/т.
- Склон холма : 170 млн тонн при 0,7% меди и 0,2 г/т золота (уточненная оценка ресурсов, декабрь 2010 г.) [10]
- Рудник Проминент Хилл : 152,8 млн тонн при 1,18% меди, 0,48 г/т золота, 2,92 г/т серебра + 38,3 млн тонн при 1,17 г/т золота
- Уилчерри-Хилл : +60 млн тонн при 31% Fe, сопутствующих меди и золота.
- Кэрн Хилл : Ресурсы 14 млн тонн при 50% Fe, 0,2% Cu, 0,1 г/т Au. Запасы 6,9 млн тонн при 51,% Fe, 0,2% Cu и 0,1 г/т Au.
Район Клонкерри , Квинсленд, Австралия:
- Гора Эллиотт : 475 млн тонн при 0,5% меди, 0,3 г/т золота. [11]
- Эрнест Генри : 122 млн тонн при 1,18% меди, 0,55 г/т золота. [12]
Геология месторождения оксида железа и меди Олимпийской плотины, Австралия
Южная Америка
[ редактировать ]Провинция Пунта-дель-Кобре IOCG, Чили
- Ла-Канделария, Чили Месторождение Cu-Au-Ag: ресурсы 600 млн тонн при 0,95% Cu, 0,2 г/т Au, 3 г/т Ag. Запасы составляют 470 млн тонн при 0,95% Cu, 0,22 г/т Au, 3,1 г/т Ag.
- Месторождение Мантос Бланкос: ресурсы >500 млн тонн при 1,0% меди.
- Месторождение Cu-Au в Мантоверде: ресурсы оксидов меди 180 млн тонн при 0,5% меди, перекрывающие ресурсы сульфидов >400 млн тонн при 0,52% меди.
Провинция штата Пара, IOCG, Бразилия
- Салобо Cu-Au: запасы 986 млн тонн при 0,82% Cu, 0,49 г/т Au при пороговом содержании меди 0,5% (2004 г.).
- Месторождение Cu-Au Кристаллино: 500 млн тонн при 1,0% меди, 0,2–0,3 г/т золота. Запасы составляют 261 млн тонн при 0,73% Cu.
- Медно-золотое месторождение Соссего: 355 млн тонн при 1,1% меди, 0,28 г/т золота. Запасы 245 млн тонн при 1,1% Cu, 0,28 г/т Au
- Немецкая Cu-Au-(REE)-(U): Ресурсы 170 млн тонн при 1,5% Cu, 0,8 г/т Au (обедненные).
- Игарапе Баия Cu-Au-(REE)-(U): >30 млн тонн при 2 г/т Au.
Район Маркона IOCG на юге Перу [13]
- Рудник Маркона 1,400 млн тонн железной руды
- Пампа де Понго 1 000 миллионов тонн 75% магнетита
- Медно-золотое месторождение Мина Хуста [14]
Некоторые авторы (например, Скирроу и др., 2004 г.) считают месторождения железной руды Кируна, Швеция , месторождениями IOCG. Подобные типы магнетит-гематитовых брекчий, размещенных по разломам, с незначительной медно-золотой минерализацией и скарнами обнаружены в кратоне Гоулер в Южной Австралии, который может быть признан месторождениями IOCG.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Австралия, Государственная геолого-физическая служба Австралии (29 мая 2014 г.). «2.4 Железооксидная медно-золотая минеральная система» . www.ga.gov.au. Проверено 9 февраля 2021 г.
- ^ Jump up to: а б с Чжу, Чжиминь (01 января 2016 г.). «Золото железоокисных медно-золотых месторождений» . Обзоры рудной геологии . 72 : 37–42. Бибкод : 2016ОГРв...72...37З . doi : 10.1016/j.oregeorev.2015.07.001 . ISSN 0169-1368 .
- ^ Хитцман, Мюррей В.; Орескес, Наоми ; Эйнауди, Марко Т. (1 октября 1992 г.). «Геологическая характеристика и тектоническая обстановка протерозойских месторождений оксидов железа (CuUAuREE)» . Докембрийские исследования . Докембрийская металлогения, связанная с тектоникой плит. 58 (1): 241–287. Бибкод : 1992PreR...58..241H . дои : 10.1016/0301-9268(92)90121-4 . ISSN 0301-9268 .
- ^ Jump up to: а б с д Шлегель, Тобиас У.; Вагнер, Томас; Фуссвинкель, Тобиас (20 августа 2020 г.). «Флюорит как минерал-индикатор в системах оксид железа-медь-золото: объяснение разнообразия месторождений IOCG» . Химическая геология . 548 : 119674. Бибкод : 2020ЧГео.54819674С . doi : 10.1016/j.chemgeo.2020.119674 . ISSN 0009-2541 . S2CID 219485362 .
- ^ Jump up to: а б Уильямс, Патрик Дж.; Поллард, Питер Дж. (1 июля 2001 г.). «Австралийские протерозойские месторождения оксида железа и меди и золота: обзор с новыми металлогеническими и геологоразведочными данными из района Клонкерри, северо-западный Квинсленд» . Разведочная и горная геология . 10 (3): 191–213. Бибкод : 2001ExMG...10..191W . дои : 10.2113/0100191 . ISSN 0964-1823 .
- ^ Jump up to: а б с д и Гроувс, Дэвид И.; Бирляйн, Фрэнк П.; Мейнерт, Лоуренс Д.; Хитцман, Мюррей В. (01 мая 2010 г.). «Отложения оксида железа, меди и золота (IOCG) в истории Земли: последствия для происхождения, литосферной обстановки и отличия от других эпигенетических месторождений оксида железа» . Экономическая геология . 105 (3): 641–654. Бибкод : 2010EcGeo.105..641G . дои : 10.2113/gsecongeo.105.3.641 . ISSN 0361-0128 .
- ^ Ричардс Джереми, Мумин Хамид. «Магматико-гидротермальные процессы в пределах развивающейся Земли: железо-оксидно-медно-золотые и порфировые месторождения Cu Mo Au» . Исследовательские ворота . Проверено 9 февраля 2021 г.
- ^ Стори, компакт-диск; Смит, член парламента (01 марта 2017 г.). «Источник металлов и тектоническая обстановка в месторождениях оксида железа, меди и золота (IOCG): данные исследования изотопов Nd на месте титанита из Норрботтена, Швеция» . Обзоры рудной геологии . 81 : 1287–1302. Бибкод : 2017ОГРв...81.1287С . дои : 10.1016/j.oregeorev.2016.08.035 . ISSN 0169-1368 .
- ^ Jump up to: а б с Австралия, c\=AU\;o\=Правительство Австралии\;ou\=Geoscience (29 мая 2014 г.). «2.4 Железооксидная медно-золотая минеральная система» . www.ga.gov.au. Проверено 24 февраля 2021 г.
{{cite web}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Rex Minerals Ltd. - Презентация ресурсов Hillside Maiden, декабрь 2010 г.
- ^ «Айвенго модернизирует ресурс Маунт-Эллиот в Клонкерри» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 13 июля 2011 г. Проверено 22 апреля 2009 г.
- ^ Уэбб, М.; Роустон, П. (1995). «Разведочная геофизика - Геофизика медно-золотого месторождения Эрнест Генри (NW) Qld» (PDF) . Разведочная геофизика . 26 (3): 51–59. дои : 10.1071/eg995051 . Проверено 22 апреля 2009 г.
- ↑ Сообщество Google Earth , по состоянию на 14 августа 2010 г.
- ^ Собственность Пампа-де-Понго , заархивированная 9 августа 2010 г. в Wayback Machine.
- Оксид железа медь-золото в Южной Америке
- Скирроу, Р., 2004. Месторождения оксида железа Cu-Au: австралийский взгляд 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, Тезисы № 73, с. 121
Внешние ссылки и дальнейшее чтение
[ редактировать ]- «Следы систем Fe-оксид (-Cu-Au)»
- Портер, редактор TM, Гидротермальные месторождения оксида железа, меди и золота: глобальная перспектива , PGC Publishing, подразделение Porter GeoConsultancy (2002), 349 страниц, ISBN 0-9580574-0-0
- Портер, редактор TM, Гидротермальные месторождения оксида железа, меди и золота: глобальная перспектива , Том 2, PGC Publishing, подразделение Porter GeoConsultancy (2002), 377 страниц, ISBN 0-9580574-1-9