Volcanogenic Massive Sulfide Occurrence Model

Batuan metamorf yang terkait dengan VMS endapan dijelaskan dalam hal

batuan metamorf nama mereka, metamorf mineral assemblages, dan fasies

metamorf. Definisi ringkas fasies metamorf, disediakan oleh Turner (1981,

halaman 54), menyatakan untuk menjadi metamorf assemblages mineral, assosiasi

yang terkait dalam ruang dan waktu, sehingga ada nilai konstan dan karena itu

dapat diprediksi hubungan antara komposisi mineral dan massa komposisi kimia

batuan. tabel 17-1 menunjukkan hubungan antara berbagai fasies metamorf dan

karakteristik assemblages mineral metamorf yang berkembang dalam empat

komposisi utama massal selama kondisi fasies metamorf yang diberikan. Lokasi

fasies metamorf yang paling umum dalam ruang temperatur (T) tekanan (P) dan

ditunjukkan pada gambar 17-1 .

Sebagian besar vms tua yang terdeposit telah dipengaruhi oleh regional

dan deformasi. Analisis metamorf nilai dilaporkan oleh mosier dan orang lain

( 2009 ) untuk 1,090 deposit vms di seluruh dunia menunjukkan bahwa untuk data

yang tersedia, hanya 3 persen dilaporkan sebagai unmetamorphosed. Sisanya

adalah mengubah kondisi berikut metamorphic facies ( penurunan frekuensi

terjadinya ): 62 persen greenschist facies; 13 persen kontak atau; 11 persen

amphibolite facies; 7 persen sub-greenschist, prehnite-pumpellyite, atau

pumpellyite-actinolite facies; 2 persen blueschist- atau eclogite-facies; 1,5 persen

facies zeolit dan 0,5 persen granulite facies.

Suite Coarse-grained khas, atas greenschist-amphibolite-fasies mineral,

termasuk chloritoid, garnet, staurolite, kyanite, andalusite, phlogopite, dan gahnite

(zincian spinel), dan atas amphibolite-granulite-fasies mineral seperti sillimanite,

cordierite, orthopyroxene, dan orthoamphibole dapat menentukan VMS

hydrothermal pengubahan zona (misalnya, Morton dan Franklin, 1987; Topi dan

Corriveau, 2007, dan referensi di dalamnya). Aluminous mineral (garnet,

chloritoid, staurolite, atau Al2SiO5 polimorf kyanite, andalusite, dan sillimanite)

sering terjadi dekat pipa perubahan suhu tinggi (Carpenter dan Allard, 1982;

Sillitoe dan lain-lain, tahun 1996; calley dan lain-lain, 2007 ), mencerminkan

residual pengayaan alumina selama premetamorphic hydrothermal pencucian dari

alkali di bawah tinggi cairan / batu kondisi. Identifikasi menggunakan visual khas

metamorf mineral dan modal mereka abundances, dan menentukan komposisi

berubah dari prekursor batu perubahan vektor dapat dibangun pada terner major-

element diagram yang mengenali konfigurasi fosil hydrothermal perubahan zona

di vms sistem ( bonnet dan corriveau, 2007 ) trace-element whole-rock data dapat

menunjukkan apakah metamorf aluminous mineral yang dihasilkan dari

premetamorphic seafloor perubahan / metasomatism dari protolith atau dari

protolith utama komposisi ( misalnya, barrett dan maclean, 1999 ). Mineral kimia

beberapa alteration-associated metamorf mineral, seperti fe / zn rasio staurolite,

juga dapat berfungsi sebagai vektor untuk bijih ( spry dan scott, 1986a ). Karena

banyak sekali dari yang mineral metamorf refraktori selama sedimentasi, mereka

memiliki potensi untuk memisahkan mineral berat terjadi di dikumpulkan di till-

covered daerah dan, akibatnya, yang berharga bantuan untuk eksplorasi vms

diwilayah ( misalnya, averill, 2001 ).

Estimasi tekanan dan suhu ( p / t ) kondisi dihitung dari silikat, karbonat,

dan sulfida mineral assemblages dalam satu deposit bisa membantu menentukan

hubungan antara base-metal mineralization dan atau, khusus apakah atau sebelum

atau bijih postdated genesis. Yang pyrrhotite ( sphalerite-pyrite ) termometer dari

froese dan berman ( 1994 ) telah digunakan oleh beberapa pekerja untuk

memperkirakan puncak metamorf suhu sulfida assemblages, tapi currie dan lain-

lain ( 2003 ) menemukan bahwa hasil penelitian mereka menggunakan ini

termometer yang tidak memuaskan dan berspekulasi bahwa sebagian inversi

pyrrhotite dari heksagonal untuk monoclinic membentuk telah terganggu

distribusi fes. Yang sfalerit geothermometer, berdasarkan konten fes sfalerit

bersamaan dengan pirit dan pyrrhotite, digunakan di tahun 1950-an melalui 1970-

an, tetapi hal ini tidak dapat diandalkan. Namun, konten yang fes sfalerit di

pyrrhotite-sphalerite-pyrite assemblages dapat digunakan untuk membatasi

tekanan selama atau, dengan keberatan yang peduli harus dilakukan dalam rangka

untuk menandai sfalerit paragenesis dan mengidentifikasi komposisi sfalerit

catatan itu puncak kondisi metamorf dan tidak kemudian retrograde efek ( toulmin

dan lain-lain, tahun 1991 ). 17. Petrologi dari batuan metamorf terkait dengan

volcanogenic endapan dengan cynthia dusel-bacon sulfida besar

Petrologi dari batuan metamorf yang terkait dengan endapan volcanogenic

Massive sulfida.

Table 17–1. Karakteristik mineral untuk tipe komposisi batuan pada berbagai jenis fasies metamorfisme. Dimodifikasi dari Blatt dll (2006).

[Al, aluminum; Ca, calcium; Mg, magnesium]

Gambar 17-1. Pressure/temperature diagram showing the principal eight metamorphic facies; the

Al2SiO5 polymorphs kyanite (Ky), andalusite (And), and sillimanite (Sil) (after Holdaway, 1971);

and the three major types of pressure/temperature facies series (after Spear, 1993).

Mineralogi dan kelompok Mineral

Bagian penting lain dari informasi yang dapat diperoleh dari penelaahan

terhadap batuan metamorf yang terkait dengan VMS endapan adalah identifikasi

metamorf protoliths (induk jenis batu). Dalam banyak kasus, sulit untuk melihat

melalui overprint metamorf endapan dan batu-batuan tuan rumah, tetapi

pengetahuan protolith assemblages penting untuk rekonstruksi Asosiasi lithologic

pada saat mineralisasi dan, pada gilirannya, tektonik pemasangan deposit. Trace

Elemen dan bumi langka unsur (REE) dikenal sebagai bergerak selama rendah ke

moderat kelas metamorphism (di bawah kondisi amphibolite-granulite-fasies atas)

termasuk Nb, Ta, Zr, Ti, Cr dan Y. Unsur-unsur tersebut bergerak sangat berguna

untuk mengidentifikasi komposisi Magmatik batuan beku metamorphosed terkait

dengan endapan VMS dan untuk memberikan informasi penting tentang aliran

panas dan tektonik lingkungan pembentukan VMS (Lihat Lentz, 1998; Barrett dan

maclean, 1999; piercey dan lain-lain, 2001; piercey, 2009 ).

Akhirnya, eksplorasi VMS bijih dalam urutan Regional metamorphosed

dan cacat dapat finansial menguntungkan untuk alasan berikut: (1) rekristalisasi

metamorf dan seiring peningkatan dalam ukuran butir dan kemurnian mineral

sulfida (dan beberapa mineral kasus pasokannya, seperti kyanite dalam perubahan

zona) membuat pembebasan dan konsentrasi mereka lebih mudah dan lebih

murah; (2) bijih biasanya lebih tebal di zona-zona engsel lipatan, sehingga

memudahkan metode pertambangan; dan (3) selektif mobilisasi selama

metamorphism dapat mengakibatkan lokal pengayaan logam nilai (Vokes, 1969

2000; Marshall dan lain-lain, 2000; Gauthier dan Chartrand, 2005).

Penamaan Batuan

Penamaan tergantung pada kelas metamorf, jenis batu umum yang terkait

dengan endapan VMS yang diperoleh oleh metamorphism batuan mafic yang

greenschist (batu marmer klorit kaya), greenstone, metagabbro, metadiabase, dan

amphibolite. Batu-batu yang diambil oleh metamorphism batuan sedimen

termasuk argillite, slate, phyllite, kuarsa Mika batu marmer, metagraywacke,

metaconglomerate, kuarsit, batu gamping, marmer dan calc-silikat.

Quartzofeldspathic atau mafic Gneis bisa berasal dari protoliths sedimen atau

beku.

Dinding batuan (host rocks) biasanya terkait dengan siliciclastic-mafic-

jenis endapan VMS berisi lithologies khas, yang mungkin termasuk metachert,

magnetit pembentukan-besi, batu marmer sericite dan klorit kaya, coticule (batu

kuarsa-spessartine halus), tourmalinite, albitite, dan jarang marmer. Batu klorit

dan muskovit kaya, albitite, dan pembentukan-besi magnetit sering membentuk

stratabound lensa atau amplop di sekitar bijih sulfida besar dan dapat

memperpanjang hingga sebanyak 10 m di batu berdekatan negara. Lapisan tipis,

stratiform coticule, tourmalinite, dan metachert dapat memperpanjang untuk

beberapa jarak ke stratigrafi hiasan dinding atau lateral untuk ratusan meter di luar

endapan besar sulfida (kendor, 1993). Karakteristik dinegara diasosiasikan, tapi

spasial distal untuk, jenis siliciclastic-mafic besar-besaran sulfida endapan dan

dinding batu mereka berdekatan biasanya termasuk batu marmer pelitic,

metagraywacke, dan greenstone atau amphibolite, tergantung pada tingkat postore

metamorphism.

Deformasi dan Tekstur

Batu basaltik dipengaruhi oleh tingkat rendah, dasar laut metamorphism

umumnya melestarikan Randa tekstur beku, sedangkan orang-orang yang

recrystallized selama metamorphism dynamothermal daerah berikutnya

menunjukkan variabel mineral kesejajaran menjadi planar kain. Dalam batuan

sedimen, mungkin sulit untuk membedakan antara deformasi utama lembut

sedimen di dasar laut dan postore daerah deformasi dan lipat. Kehadiran rapuh

deformational fitur dalam deposit adalah salah satu indikasi postore dingin sistem

hydrothermal sebelum deformasi dan, akibatnya, berpendapat terhadap deformasi

yang sinkron dengan deposisi deposit VMS. Tekstur, seperti nodul aluminous di

Gneis quartzofeldspathic bermutu tinggi dan lapilli atau lebih besar blok fragmen

dalam terkait aluminous Gneis berdekatan dengan unit lapillistone

metamorphosed yang dikenali dengan fragmen-fragmen ukuran yang sama, yang

cukup dapat diandalkan bukti sebelumnya VMS-jenis perubahan hydrothermal

(topi dan Corriveau, 2007). Rinci thermochronology beku kristalisasi zaman batu

metaigneous host yang terkait dengan VMS endapan diperlukan untuk

membedakan antara tuan rumah batu untuk VMS mineralisasi kapal selam dan

tectonically disandingkan lithologies yang berasal dari jauh dari lokasi

mineralisasi. Penentuan metamorf pendingin usia untuk berbagai mineral batu

host yang memiliki kisaran suhu pemblokiran juga memainkan peran penting

dalam membatasi postore termal dan deformational sejarah VMS endapan.

Kebanyakan daerah VMS telah dipengaruhi oleh gaya sabuk lipat dan

dorong deformasi karena sabuk mineral yang terbentuk di cekungan ekstensional

pendek dekat piring margin, yang menjadi terbalik dan Cacat selama penutupan

berikutnya basin (Allen dan lain-lain, 2002; Tornos dan lain-lain, 2002). Contoh

dilipat, endapan VMS yang diberikan dalam bagian dari laporan ini meliputi

Deskripsi fisik dari endapan. Seperti disebutkan di atas, salah satu hasil dari lipat,

yang memiliki potensi untuk menjadi sangat penting untuk operasi penambangan,

adalah bahwa lapisan awalnya relatif tipis bijih dapat menebal ke dimensi yang

ekonomis. Penjelasan paling umum untuk penebalan sulfida massa adalah aliran

Sulfida menjadi engsel lipat selama deformasi. Namun, beberapa pekerja telah

menunjukkan efek pengendali yang bisa diberikan pada lipatan lokalisasi oleh

massa sulfida sudah hadir dalam batu menjadi Cacat (Vokes, 2000).

Diskusi tentang kain deformational dan metamorf dan tekstur yang

dikembangkan di sulfida assemblages hadir dalam endapan VMS melampaui

lingkup maupun fokusnya bab ini, tetapi Ikhtisar yang sangat baik yang diberikan

dalam berbagai publikasi (misalnya, Stanton, 1960; Craig dan Vokes, 1993;

Vokes, 1969 2000; Marshall dan Gilligan, 1993; Marshall dan lain-lain, 2000).

Ukuran Butir

Ukuran butir batuan metamorf yang terkait dengan endapan VMS

umumnya naik sesuai dengan kelas metamorf dan juga tergantung pada protolith

metamorf. Demikian juga, ukuran butir terkait sulfida di deposit bervariasi

sebagai fungsi dari mineralogi utama dan luasnya rekristalisasi metamorf. Mineral

primer sulfida kebanyakan Zn-Pb-Cu endapan halus berkurai dan intergrown,

sedangkan orang-orang dari sebagian besar endapan Cu-Zn berkurai umumnya

kasar (Franklin,) 1993. Ukuran bentuk dan biji-bijian yang mengambil mineral

sulfida selama metamorf rekristalisasi tergantung pada kondisi tekanan dan suhu

selama metamorphism, sifat fase cairan, dan sifat deformational mineral

(misalnya, Stanton, 1960; Craig dan Vokes, 1993). Secara umum, metamorphism

daerah progresif tampaknya menyebabkan peningkatan ukuran butiran bijih

sulfida, asalkan deformasi tidak pernah terlalu intens (Vokes,) 1969. Sangat kasar

Garnet (3% cm diameter) hadir dalam batu marmer khas unit di Tambang

Elizabeth, Vermont. Meskipun Garnet terbentuk sebagai akibat dari panas

disediakan selama metamorphism (Devon awal akhir) postore, regional,

komposisi massal yang diperlukan untuk menghasilkannya muncul sebagai akibat

dari pra-Acadian subseafloor metasomatism (kendor, 1999; Kendur dan lain-lain,

2001). Kristal besar hornblende, sebanyak 10 cm panjang, juga hadir pada

tambang Elizabeth (kendur dan lain-lain, 2001).

Contoh informasi yang Diperoleh dari studi batuan metamorf yang terkait dengan

Volcanogenic besar-besaran sulfida endapan

Dalam studi mereka dari endapan besar sulfida type siliciclastic-mafic sabuk

tembaga Vermont, kendur, dan lain-lain (2001) diperoleh Mayor, minor dan unsur

jejak geokimia data untuk mineralogically biasa amphibolite-fasies dinding batu

terletak 80 m Elizabeth tambang orebodies dan dibandingkan data tersebut untuk

komposisi beserta metasedimentary dan metabasaltic (amphibolite) dinding batu

di distrik. Massal-rock isi dari elemen-elemen bergerak menunjukkan asal

exhalative coticule, metachert dan pembentukan-besi. Geokimia data untuk

lithologies tidak biasa lainnya di distrik % u2014quartz-Moskow-karbonat-

staurolite-Korundum batu marmer dan kuarsa-turmalin-albite batu %

u2014suggested bahwa batu-batu ini adalah bukti menunjukkan bahwa sebagian

basalts yang mengalami perubahan dasar laut luas dan metasomatism sebelum

Acadian metamorphism (kendor, 1999). Bukti untuk asal mereka basaltik terdiri

dari isi Cr yang tinggi dan chondrite-dinormalisasi REE pola yang luas mirip

beserta metabasalt dari dinding batu. Selain tinggi Cr, beberapa batu sangat

diperkaya dalam alumina, yang kendur dan lain-lain (2001) dikaitkan dengan

hilangnya massa komponen lainnya selama ekstrim perubahan hydrothermal

premetamorphic. Karena sulfida besar-besaran di Vermont tembaga sabuk juga

memiliki isi yang sangat rendah dari unsur-unsur yang relatif bergerak seperti Cr,

Zr dan REE, kendur dan lain-lain (2001) menyimpulkan bahwa badan sulfida

yang kurang signifikan sedimen atau basaltik komponen dan karena itu tidak

terbentuk oleh subseafloor penggantian sedimen clastic atau mafic volcanics.

Sebaliknya, mereka menyimpulkan bahwa sulfida besar awalnya dipicu oleh

proses syngenetic-exhalative di dasar laut selama waktu-waktu Siluria dan Devon

akhir awal.

Immoble unsur jejak dan REE keseluruhan-rock data telah berhasil

mengidentifikasi protoliths metamorf batuan yang terkait dengan beberapa

endapan VMS type siliciclastic-mafic lain. Prekursor klorit schists dan

granoblastic albitites dari endapan Gossan memimpin, Virginia, sudah terbukti

mirip dengan schists metasedimentary beserta berdekatan, yang menyarankan

bahwa klorit schists dan albitites yang diturunkan oleh hydrothermal

metasomatism dari sedimen laut clastic dan tidak syngenetic presipitasi kimia

exhalites (keluar dan kendur, 1984). Asal sedimen laut yang clastic juga

ditunjukkan oleh unsur jejak dan REE rasio klorit schists, biotite schists, schists

Moskow dan albitites berdekatan dengan sulfida bijih endapan Ducktown,

Tennessee (keluar, 1988; Robinson dan keluar, 1992). Geokimia data untuk batu

marmer kaya klorit dan biotite dari dinding batu untuk deposit tak tertandingi,

Namibia, menyarankan bahwa batu-batu ini berasal sebagai bukti menunjukkan

bahwa sebagian basalt yang kemudian metasomatized (Klemd dan lain-lain,

1989). Meskipun sebagian besar batu-batu metabasaltic yang terkait dengan

siliciclastic-mafic-jenis VMS endapan memiliki komposisi kimia dari Kelautan

tholeiites, beberapa greenstones dan amphibolites terkait dengan endapan ini,

termasuk yang di sabuk Sambagawa Jepang dan berangin Craggy, Kanada,

memiliki tanda tangan unsur jejak yang menunjukkan alkalic, dalam jarak-piring

basalt (kendur, 1993, dan referensi di dalamnya).

studi struktural, telah menghasilkan informasi penting mengenai waktu

metamorphism, deformasi dan pembentukan sulfida endapan. Dalam sebuah studi

rinci dari kondisi metamorphism sulfida endapan dan batu-batuan terkait host di

kamp pertambangan Bathurst, New Brunswick, Currie dan lain-lain (2003)

didokumentasikan itu greenschist-fasies metamorf kondisi untuk assemblages

silikat yang terjadi di dalam, dan di host batuan, deposit yang identik dengan

assemblages sulfida. Keselarasan ini P T kondisi menunjukkan bahwa endapan

terbentuk sebelum puncak metamorphism selama episode pertama metamorf,

konsisten dengan asal yang syngenetic untuk endapan Bathurst. Barometry

sphalerite, diterapkan sesuai pyrrhotite sphalerite-pirit-hexagonal assemblages,

memberi tekanan konsisten antara berbagai nappes struktural. Puncak suhu

metamorf, yang disediakan oleh arsenopirit dan chlorite-phengite thermometry,

juga sedang konsisten antara bathurst endapan dan nama structural nappes di

mana mereka terjadi. Para kisaran yang sempit dari p / t kondisi ditentukan untuk

bathurst mendukung endapan independen pengamatan struktural dan menyataka

bahwa nappes telah berkumpul dan secara internal cacat sebelum ke pertama

episode metamorf ( currie dan lain-lain, 2003, dan mereferensi di dalamnya )