22.03.2021

Медно-никелевые месторождения в дунитах Западной Австралии


Практически важные месторождения в дунитах, ассоциирующиеся с заведомо архейскими зеленокаменными толщами, по-видимому, ограничены в своем распространении зеленокаменными образованиями блока Йилгарн Западной Австралии. Месторождения в дунитах развиты в тех же регионах, что и месторождения в вулканитах, хотя в пределах каждого региона месторождения этих двух типов пространственно разобщены. В то время как месторождения, ассоциирующиеся с вулканитами, наиболее многочисленны в южной части субпровинции Калгурли, месторождения в дунитах концентрируются по северо-восточной границе субпровинции (Маунт Кейт-Эгню, или Персеверанс) и к юго-западу от этой субпровинции вдоль линии Форрестания. Линейный характер размещения месторождений в дунитах резко контрастирует с нелинейным (площадным) распространением месторождений в вулканитах.

Эталонные месторождения никеля и меди Западной Австралии, приуроченные к северо-восточной границе субпровинции Калгурли, описаны во многих работах. По месторождениям группы Форрестания опубликованных данных нет, если не считать некоторых сведений, приведенных Р. Бинсом. Небольшое изолированное месторождение Блек Сван в районе Калгурли описано автором и Р. Кейсом.

Месторождения северо-востока субпровинции Калгурли приурочены к серии изолированных крутопадающих линз метаморфизованных дунитов. Эти линзы примерно приурочены к линеаменту северо-северо-западного простирания, протягивающемуся на 150 км к югу от района Эгню и к северу от района Уилуна. Природа и позиция дунитовых линз в окрестностях Маунт Кейт показаны на рис. 10. Обычно дунитовые тела конкордантны с вмещающими породами, но встречаются и дискордантные соотношения. Характер первичных соотношений дунитов с вмещающими породами в большинстве случаев не сохранился вследствие тектонических подвижек и будинажа по контактам. В противоположность месторождениям предыдущего типа рудоносные породы залегают не только в лавах ультраосновного состава, но и в фельзитовых метавулканитах, а также в вулканокластических породах. Среди пород, вмещающих месторождения группы Форрестания, отмечаются также железистые кварциты. В дунитовых линзах не наблюдается асимметричного распределения оливина, нет в них и спинифексовых текстурных зон, характерных для лав перидотитовых коматиитов. В геохимическом отношении, в частности по содержанию MgO, дуниты резко отличны от ультраосновных лав, вмещающих медно-никелевые руды. Во-первых оно устойчиво и чрезвычайно высоко ( > 50%), а во-вторых подвержено существенным колебаниям и в целом менее высокое (см. рис. 7, 8, 11). Хромиты дунитовых линз обычно обеднены цинком ( < 0,5%) по сравнению с хромитами вулканитов.

Существуют противоречивые представления о времени внедрения дунитовых тел и их взаимотношениях с перидотитовыми коматиитами, несущими оруденение. По представлениям некоторых исследователей, дуниты внедрились как субкордантные тела по крутопадающим тектоническим зонам, после того как зеленокаменные пояса уже претерпели деформации. Другие авторы предполагают, что дуниты первично представляли собой силлоподобные питающие камеры для перекрывающих их коматиитовых вулканитов (см. рис. 9). Для решения проблемы необходимы дальнейшие исследования, но вторая точка зрения представляется маловероятной из-за четко выраженной пространственной разобщенности всех более или менее крупных месторождений, представляющих оба рассмотренных типа.

Месторождения, ассоциирующиеся с дунитами, встречаются в породах различных фаций метаморфизма, причем месторождения, приуроченные к линии Маунт Кейт—Персеверанс, явно секут изограды регионального метаморфизма (см. рис. 3). Степень дифференциации дунитовых пород, слагающих линзы, от места к месту значительно меняется, меняется также и характер сопровождающего их оруденения. Te и другие изменения обнаруживают закономерные связи с вариациями в степени метаморфизма вмещающих пород. Так, на участке с наименьшей степенью метаморфизма (например, Уилуна) краевые фации дунитов представлены ортопироксенитами, норитами и, возможно, даже натровыми гранофирами, причем минерализации здесь отсутствуют. В случае среднетемпературных фаций низкого давления (например, Маунт Кейт и Блек Сван) краевые фации дунитов представлены ортопироксенитами, а дуниты содержат только вкрапленные руды. В высокометаморфизованных породах (например, район Персеверанс и большинство дунитовых тел группы Форрестания) краевая дифференциация выражена очень слабо или вообще отсутствует, а оруденение в этих районах представлено как вкрапленными, так и массивными рудами. Такого рода соотношения интерпретируются с точки зрения увеличения степени дифференциации в пределах одной или серии родственных интрузий по мере проникновения их на более высокие уровни коры; однако нельзя исключать возможность нескольких этапов внедрения.

Месторождения, локализованные в участках зеленосланцевой либо переходной между зеленосланцевой и амфиболитовой фациями, представлены вкрапленными, относительно низкосортными рудами и обычно достигают больших масштабов (например, Маунт Кейт — 290 млн. т руд с содержанием 0,6% Ni). Руды, как правило, встречаются в серпентинитовых ядрах, которые окружены либо пересекаются тальк-карбонатными зонами (рис. 12). Минералогия вкрапленных сульфидных руд четко контролируется редокспотенциалом, т. е. связана со степенью окисленности железа, серпентинизации, оталькования и карбонатизации. В случае слабой окисленности преобладают хизлаудитово-авауритовые руды, в условиях значительного окисления — пирит-миллерит-магнетитовые, промежуточное положение занимает пирротин-пентландит-магнетитовая ассоциация. В ядерной части некоторых массивов сохраняются неизмененные дуниты с рассеянной вкрапленностью пентландита и хромита (рис. 13).

В условиях более значительного метаморфизма и проявления больших тектонических напряжений по одному (Маунт Эгню) или по обоим (группа Форрестания) бокам дунитовых тел наблюдаются вкрапленные руды, переходящие через матричные в массивные. Дуниты в подобной обстановке регрессивно метаморфизованы с образованием серпентинизированных оливин-тальковых пород. Массивные руды зачастую ремобилизуются и выносятся во вмещающие породы (см. рис. 9, В). Рудные тела по сравнению с рудами в коматиитах более крупные. Так, если в 14 главных рудных телах месторождений Камбалда—Сент Иве содержится около 30 млн. т с содержанием 3,2 Ni, то лишь в трех главных рудных залежах месторождения Персеверанс насчитывается 45 млн. т руд с содержанием 2% Ni. Минералогически руды в дунитах представлены пирротин-пентландит-пирит-халькопирит-магнетитовыми разностями; отношение Ni/Cu обычно в пределах 25—60/1, a S/Se также значительно выше, чем в коматиитовых рудах; характерно высокое содержание платиноидов. Так же как и для руд в коматиитах, для данного типа оруденения имеются убедительные доказательства существования уже на ранней стадии развития магматического очага сульфидного расплава в дунитах. Однако в конечном счете природа оруденения во многом определялась региональным метаморфизмом. Зеленокаменные толщи вначале были относительно слабо проницаемы, но последующая деформация способствовала проникновению карбонатных растворов к ядрам дунитовых интрузий. Благодаря происходившим при этом реакциям первичные рассеянные магматические сульфиды претерпели значительные изменения. В частности, привнос серы и ее реакция с железом, высвободившимся в результате вторичных изменений дунитов, приводят к обогащению сульфидами без сколько-нибудь существенного увеличения содержания никеля. Относительная роль и значимость магматических и метаморфических факторов еще не вполне ясны. Для того чтобы объяснить возникновение вкрапленных руд в центральных частях дунитовых тел, а массивных в краевых зонах, необходима какая-то новая гипотеза, хотя вполне вероятно, что сегрегация плотной оксисульфидной жидкой фазы могла происходить в процессе движения магмы и в результате гравитационных процессов.





Яндекс.Метрика