22.03.2021

Медно-никелевые месторождения в вулканитах Западной Австралии


Как уже отмечалось, в Западной Австралии сульфидные месторождения Ni-Fe-Cu в вулканитах наиболее многочисленны в субпровинции Калгурли блока Йилгарн. Это месторождения Камбалда (включая Сент Ивс и Трамуэйз), Уиджимулта (включая Маунт Эдвардс, Ваннауэй и Редкросс), Спаргоовилл, Непиан и Скотиа. К востоку от субпровинции лежат месторождения Виндарр—Сауф Виндарра; к западу от нее находится небольшое месторождение Tpy Уилл. В западной части блока Пилбара расположено небольшое месторождение Руф Уилл. В других частях мира к месторождениям этого типа относятся Лангмиур, Тестмонт, Алексо в Канаде и Шангани, Дамба-Иниати, Трожен и Хантере Роад в Зимбабве. Обзор всех месторождений, ассоциирующихся с вулканитами, был выполнен недавно Д. Гровсом и Д. Хадсоном.

На всех месторождениях в вулканитах породы претерпели региональный метаморфизм и деформации, причем крупнейшие западноавстралийские месторождения приурочены к породам амфиболитовой фации метаморфизма, обычно с признаками проявления высоких давлений. Размещение месторождений на фоне фаций регионального метаморфизма показано на рис. 3. Меньшие по масштабам канадские и южноафриканские месторождения обычно тяготеют к породам зеленосланцевой и даже субзелено-сланцевой фаций.

Месторождения района Камбалда могут считаться эталоном для данного типа (рис. 4—6). Они приурочены к породам низкотемпературной субфации амфиболитовой фации невысокого давления. Месторождения детально разведаны и наиболее важны в практическом отношении.

Несмотря на значительные тектоно-магматические преобразования, на месторождениях сохраняются многие первичные признаки их формирования. В Западной Австралии месторождения чрезвычайно тесно связаны с коматиитовыми вулканитами, обычно перекрывающими мощную серию толеитовых метабазальтов, хотя в других регионах коматиитовые вулканиты могут залегать на вулканитах фельзитового состава. Минерализация во многих случаях обнаруживает стратиграфический контроль либо в региональном, либо в локальном масштабе. Сульфидные руды залегают или в основании, или вблизи основания мощной (обычно около 50 м) пачки высокомагнезиальных (40% MgO) серпентинизированных или оталькованных и карбонатизированных коматиитовых перидотитов, причем минералогический состав сульфидных руд определяется степенью метаморфизма (см. таблицу). В большинстве случаев эта пачка, или поток, — самая низкая в толще лав, которые вверх представлены все менее и менее мощными и менее магнезиальными потоками перидотитов и пироксенитов. Гораздо реже руды встречаются в пределах второго или третьего снизу потока. Для верхних частей потоков характерны спинифексовые, а для нижних — кумулятивные структуры пород. Геохимическая характеристика этих пород приведена на рис. 7. Для ультраосновных потоков, несущих оруденение, характерны недосыщенные алюминием перидотитовые коматииты с Al2O3/CaO около 20 и Al2O3/CaO около 1. Нижние минерализованные потоки коматиитов — наиболее высокомагнезиальные сравнительно с другими ультрабазитами. Однако нельзя считать, что сам по себе состав коматиитов, в частности их магнезиальность, однозначно контролирует минерализацию. В потоках, несущих минерализацию, хромиты имеют аномально высокую концентрацию цинка (обычно от 0,5 до 2), что отличает эти потоки от других, неминерализованных.

Считается, что излияние лав происходило из трещинных источников, хотя в Западной Австралии пока еще не удалось обнаружить подводящие каналы минерализованных вулканитов. Такие каналы обнаружены в Зимбабве, где в одном случае (месторождение Шангани) минерализация обнаружена в пределах вулканического некка. Лавовые потоки обычно чередуются в разрезе с сульфидизированными метаосадками (рис. 8), причем вся толща ультраосновных пород перекрывается базальтами коматиитового и толеитового состава.

Руды, преимущественно пирротин-пентландит-пирит-халькопирит-магнетитовые с хромитом, обычно заполняют узкие желобы в висячем боку во вмещающих породах. Характерно, что в этих случаях пласты метаосадков, как правило, либо утоняются, либо вовсе выклиниваются (см. рис. 6). В типичном разрезе рудного тела Ланнон массивные руды перекрываются матричными (электрически проводящие сульфидные руды) и более рассеянными рудами. Однако в распределении сульфидов наблюдаются значительные вариации. Например, сульфидная минерализация может развиваться во внутренних частях подушек подстилающих метабазальтов. Каждое рудное тело само по себе обычно невелико (до 5 млн. т руды) и прослеживается по простиранию на 200±100 м. В Зимбабве встречаются более крупные рудные тела, несущие до 20 млн. т как высокосортных (2—4% Ni), так и низкосортных ( < 1% Ni) руд; отношение Ni:Cu в этих рудах обычно равно 10—15, а содержание драгоценных металлов сравнительно высокое, причем количество и распределение их очень близки к таковым в хондритах. Рудные тела обычно расположены вокруг куполов, ядра которых состоят из гранитоидов (см. рис. 4), причем в ориентировке рудных тел четко проявляется структурный контроль (см. рис. 5). Руды несут следы интенсивного метаморфизма и деформаций, местами с образованием зон рудных брекчий в породах лежачего бока (рис. 9, В). В некоторых случаях руды испытали обогащение при метаморфизме с возникновением массивных руд, хотя для большинства рудных тел такой генезис руд не доказан.


Наблюдающиеся особенности рудных тел наиболее согласуются с предположением о том, что они произошли при ликвации сульфидов из богатого фенокристами коматиитового ультраосновного расплава, который, в свою очередь, возник при двухстадийном плавлении мантии. Кристаллизация, вероятно, частично происходила в субвулканической магматической камере, а окончательная кристаллизация имела место при излиянии на дно моря, причем коматиитовые потоки обнаруживают приуроченность к депрессиям морского дна (рис. 9, Aa, б). Различные генетические модели рассматриваются во многих работах. В целом образование массивных руд, появление сульфидной минерализации между подушками базальтов и наблюдаемые закономерности в размещении рудных тел по разрезу наиболее логично объясняются гравитационной сепарацией оливиновых фенокристов и несмешивающейся оксисульфидной выплавкой во время извержений, а также дифференциальным перемещением из-за различной плотности и вязкого силикатного расплава богатой оливином массы ультраосновного состава и сульфидного расплава.





Яндекс.Метрика