Кіріспе
Батыс Австралиядағы үлкен кратон
Йилгарн кратоны – Батыс Австралия құрлығының маңызды бөлігін құрайтын үлкен кратон. Ол шөгінді алаптар мен протерозойлық қатпарлы және итермелеу белдеулерінің араласуымен шектеледі. Джек Хиллз, Нарриер Террендегі циркон дәндері ~4,27 млрд жылға дейін, ал бір шөгінді циркон 4,4 млрд жылға дейін дауланған. Кратонның Мурчисон провинциясында 2 миллиард жылдан астам ғасырға соққан Ярабубба метеориттік кратері орналасқан. Бұл – ең ежелгі метеорит соқтығысынан пайда болған кратер.
Геология
Йилгарн кратоны шамамен 2,94–2,63 миллиард жыл бұрын бұрыннан бар болған көптеген блоктардың немесе континенттік қабықтың террандарының бірігуінен құралған сияқты, олардың көпшілігі 3,2–2,8 миллиард жыл бұрын пайда болған. Бұл бірігу оқиғасы Yilgarn кратонының 70% астамын құрайтын кең таралған гранит және гранодиорит интрузияларымен, мол көлемдегі толеиттік базальт және коматит вулканизмімен, аймақтық метаморфизм және деформациямен, сондай-ақ кратонның алтын минерализациясының басым бөлігінің орналасуымен тіркеледі. Бұл бірігу оқиғалары бірнеше кезеңде жүрді, ықтимал, субдукциядағы үзілістермен бөлінген континенттік фрагменттердің бірігуі арқылы, эпизодтық түрде жаңарумен. Кратон негізінен шамамен 2,8 миллиард жыл (~2,8 Га) жас гранитті гнейс метаморфты жер бедерінен (Оңтүстік-Батыс провинциясы және Батыс гнейс белдеуі) және үш гранитті жасыл тас жер бедерінен (Солтүстік-Шығыс алтын кендері, Оңтүстік Крест және греншист метаморфты Мурчисон провинциялары) тұрады. Кейбір жасыл тас белдеулері мен граниттер 3,1–2,9 миллиард жылға дейін, ал кейбіреулері ~2,75–2,65 миллиард жылға дейін соққан. Кратон – Батыс Австралия қалқанының физиографиялық бөлімінің ерекше физиографиялық провинцияларының бірі, оған Стирлинг Маунт Баррен блогы, Дарлинг Хиллс және Речерш шельф бөлімдері кіреді.
Батыс Гнайс Терраны
Батыс Гнесс Терраны – негізінен фельдспаттық лейкократиялық гранулит гнейстерінен тұратын, көп рет деформацияланған, жоғары дәрежелі ерте архейлік метаморфтық белдеулердің сериясы, олар Жер қыртысының ең көне үлгілерінің бірін құрайды. Батыс Гнесс Терраны Йилгарн кратонының қалған бөлігінен айырылады, себебі соңғысында метавулканикалық тау жыныстары (фельдспаттық және майда түйіршікті) басым, ал бұл терран жоғары дәрежелі метаседименттерден және белгісіз бастапқы құрамы бар гнейстерден тұрады. Батыс Гнесс Терраны Йилгарн кратонының солтүстік жиегінің батыс жартысында Нэрриер Гнесс Терраны ретінде көрінеді, ол ауыр полидеформацияланған фельдспаттық метаграниттер мен метаседименттік амфиболит сатысының гнейстерінен және мигматиттерден тұрады, олардың жасы 3.3 млрд жылдан астам және 3.8 млрд жылға дейін, Мургу Гнесс Терранымен (2.95 млрд жыл) және 2.75 млрд жылдан 2.6 млрд жылға дейінгі граниттің қабаттарымен, офиолиттің қабаттарымен (Триллбар кешені) және 2.4 млрд жылдан 2.0 млрд жылға дейінгі протерозой гнейс белдеулерімен шектеседі. Йилгарн кратонының батыс шетінде, Фанэрозойдың шөгінді бассейндерімен жартылай жабылып, 2.7 млрд жылдан 2.55 млрд жылға дейінгі Йилгарн тектоникалық аймақтарымен қиылысатын Джимпердинг Гнесс кешені орналасқан, ол негізінен микалы кварциттен, кварц-фельдшпат-биотит гранит гнейсінен, андалузит пен силлиманит шисталарынан, жолақты темір кендерінен және басқа да сирек кездесетін минералдардан, сондай-ақ порфирит граниттерінің шағын массаларынан тұрады, оның жасы 2.75 млрд жылдан 2.65 млрд жылға дейін. Джимпердинг Гнесс кешеніндегі детрит циркондарының жасы 3267 ± 30 млн жылдан 3341 ± 100 млн жылға дейін, ал метаморфтық өсуі 3180 млн жылға дейін дамыған. Йилгарн кратонының оңтүстік-батысында Балингөп Гнесс кешені, метаморфты тау жыныстарының ерте протерозойлық Лиувин кешенінен ішкі жағына қарай орналасқан. Балингөп кешені негізінен метаседименттік парагнейстерден, граниттік ортогонейстерден, аз мөлшерде кальцисиликаттардан, ультрамафикалық және ортоамфиболит гнейстерінен тұрады. Метаморфтық дәрежесі пик гранулит фациесі деп саналады, бірақ көп бөлігі пик амфиболит фациесінің жиынтықтарын сақтап қалған. Жалпы алғанда, Батыс Гнесс Терранының субблоктары Йилгарн кратонының 2.70 млрд жылдан 2.55 млрд жылға дейінгі жасыл тас метавулканикалық белдеулерінің көпшілігі орналасқан және Архейдің тронджемит-тоналит-гранодиориттік және тронджемит-тоналит-диориттік граниттерінің мол шоғырланған жері болып табылады.
Шығыс Голдфилд провинциясы
Шығыс Голдфилд провинциясындағы Археандық Норсман-Вилуна Гринстоун белдемі Австралияның көп бөлігін құрайтын кенді алтын кен орындарын қамтиды, соның ішінде әйгілі Калгурли Алтын Милі және Супер-Пит. Бұл алтын кен орындары көбінесе үлкен көлемде болады және граниттерге емес, жасыл тас белдемдерінің жанартаулық-интрузивті шөгінді шынжырларымен шектеледі. Археандық Боулдер-Лефрой қиылысында алтын таралуының белгілі бір үлгісі байқалады. Норсман-Вилуна Гринстоун белдемінде экструзивті коматиттер (ультрамафикалық жанартаулық тау жыныстары) кездеседі. Норсман-Вилуна Гринстоун белдемінде шамамен 2685–2675 миллион жыл бұрын вулкандық басымдықпен магматизмнен плутондық басымдықпен магматизмге ауысу орын алды. Көлемді, жоғары кальцийлі гранит интрузиялары 2670–2655 миллион жыл бұрын қалыптасты. Алтынның көп бөлігі 2650–2630 миллион жыл бұрын шөгінді, оның көп бөлігі бұрынғы жарықтардың (қалыпты және кері) бойлық қайта белсенділігімен байланысты. 2660–2655 миллион жыл бұрынғы алтынның пайда болуы үлкен кеңеюмен (қалыпты жарылу және гранит дөңгеленуі) байланысты болды, нәтижесінде кешкі шұңқырлар пайда болды және мантиден шыққан магмалардың (сиениттер және мафикалық типті граниттер/порфирлер) және тығыз, сағат тілімен айналатын PTt траекториялары қалыптасты.
Шекаралық жерлер
Йилгарн кратонының барлық жағы әртүрлі жастағы, бірақ көбінесе протерозой дәуіріне жататын жас террандармен шектелген. Қабыршалап жатқан әртүрлі террандар арасындағы шекаралар Йилгарн кратонына қатысты архаикалық кезеңнен кейінгі оқиғалардың маңызды дәлелдерін ұсынады.
Перт алабы
Йилгарн кратоны батыс жағынан Юра дәуіріне жататын Перт бассейнімен шектеседі, ал Дарлинг жарылысы осы бассейннен бөліп тұрады. Перт алабы пассивті шетте пайда болған жарылымдық алап деп есептеледі.
Гаскойн кешені
Перт бассейні солтүстікте Гаскойн кешенімен, Гленгарри бассейнімен және Еррида бассейнімен шектеледі, олардың барлығы шығысқа қарай Масгрейв блогына дейін созылатын ортаңғы протерозойлық жылжымалы белдеудің құрамына кіреді. Гаскойн кешені және осы шаққа жататын басқа метаморфтық белдеулер, соның ішінде Ярларвелор гнейсі мен Нарриер гнейс аймағының қайта жандануы, кейінгі архейден неопротерозойға дейін, тіпті палеозойға дейін созылған ұзақ, көп фазалы қисайған жылжу қозғалысын (Йилгарн кратонының шетіне қатысты) көрсетеді.
Олбани-Фрейзер Ороген
Йилгарн кратоны шығыс-оңтүстік-шығыстан шамамен 1,300 млн жылдық Албани Фрейзер орогенімен шектеседі, ол негізінен амфиболиттен грееншист сарысуына дейінгі шөгінді протолит гнейстерінен, мигматиттерден және граниттерден құралған. Албани Фрейзер орогені субдукциямен байланысты және ұзаққа созылған қисыққа қарай жылжу тектоникалық құрылымдарын көрсетеді, сонымен қатар Австралияның басқа протозойлық алаптарымен және жылжымалы белдеулермен тығыз байланысты.
Седименттік алаптардың жабыны
Йилгарн кратоны шығыс және солтүстік-шығыста палеозой және фанерозой дәуіріндегі, оның ішінде Каннинг алабындағы, жарысқан шөгінді бассейндермен жартылай жабылып жатыр. Оның батыс жағы Даринг тіктеуі және Даринг жарылысымен шектеледі, бұл Йилгарн кратонын батысқа қарай Перт алабынан бөліп тұрады, ал оны Колли суб-алатабы сияқты юра дәуірінің бірнеше қалдық шөгінді алабы жабады. Йилгарн кратонында сонымен қатар, Архейлік негізді қоса, ескі қаптама тізбектері мен реголиттің ұзаққа созылған эрозиясы, шөгінділеуі және қайта шөгінділенуінен пайда болған палеоканалдық шөгінділердің маңызды үшінші және жаңа шөгінділік қаптамасы бар. Үшінші дәуірдің қаптама тізбектеріне Бремер алабы, Офицер алабы және басқалары жатады.
Экономикалық геология
Йилгарн кратоны – Австралияның ең маңызды минералды облысы. Ол Австралияның минералдық барлауға жұмсалатын қаржысының жартысынан астамын өзіне тартады және Австралияда өндірілетін алтынның үштен екісін, сондай-ақ никельдің басым бөлігін өндіреді. Кратон әлемдегі белгілі алтын қорының 30 пайызын, никель қорының 20 пайызын, тантал қорының 80 пайызын, сонымен қатар маңызды темір кені, мыс, мырыш және аз мөлшерде қорғасын қорын қамтиды. Кратонның құрамында платина, ванадий, тау жынысты титан және көп мөлшерде темір кені бар. Кен өндіру көбінесе Калгурли, Камбальда, Норсман, Микатарра және Вилуна сияқты кен орталықтарының және Лавертон, Ленстер, Леонора және Оңтүстік Крест сияқты кішігірім орталықтардың маңындағы жасыл тас белдеулерінде жүзеге асырылады. Кендік концентраттар немесе дайын өнімдер теміржол немесе автокөлік арқылы Перт, Фримантел, Эсперанс, Олбани немесе Джералдтон қалаларына тасымалданады.
Темір кендері
Қазіргі уақытта темір кені Йилгарн кратонындағы бірнеше аймақтан өндіріледі, бірақ бұл Пилбара кратонындағы кен орындарынан әлдеқайда кішідірек. Темір кені Калгурлиден солтүстікке қарай, Куляноббингте гематиттен әсер көрген жолақты темір формациясынан, Гибсон тауында, Велд жотасында және Батыс гнейс аймағындағы Джек Хиллсте гематиттен жолақты темір формациясынан тікелей тасымалдауға арналған кен өндіру үшін қазылып алынады. Каара темір кен жобасы – Йилгарн кратонындағы жалғыз операциялық магнит кен орны, алайда Альбани-Фрейзер кешенінде басқа магнит темір кен орындары магнит кенінің көзі ретінде зерттелуде, онда Саутдаун кені орнына үлкен кен орны ұсынылып отыр. Джек Хиллс, Велд жотасы және Гибсон тауының жолақты темір формациялары, сондай-ақ Ялгуо маңындағы жолақты темір формациялары да магнит темір кенінің әлеуетті көздері саналады, бірақ осы типтегі кенде әлі ешқандай өндіріс жүргізілмейді.
Жағалаудан алыс орналасқан Вилуна және Лавертон аудандарындағы жолақты темір формациясы кен орындары да зерттелуде, алайда инфрақұрылымның нашарлығы осы кен орындарын экономикалық тұрғыдан тиімсіз етеді деп саналады.
Алтын
Yilgarn кратоны әлемдегі экономикалық тұрғыдан нақтыланған және өндірілуге жарамды алтын қорының (EDR) шамамен 4% -ын қамтиды. Ірі алтын кен орындары Калгурли, Камбальда, Магнит тауы, Боддингтон, Лавертон және Вилунада орналасқан, олар көгілдір тас белдеулерінде табылады. Бұл белдеулер мафикалық, ультрамафикалық және фелсикалық жанартаулық тау жыныстарының тізбекті құрылымдарын, шөгінді шынжырлармен араласып, деформацияланып және метаморфозға ұшырайды. Алтын минералдануы көбінесе кішкентай және орташа мөлшердегі құрылымдық бақылаудағы кен денелері, жарылымдар және кварц тамырлары түрінде кездеседі. Аймақтың көптеген алтын кен орындарының астында әртүрлі масштабтағы гранит ядролы күмбездер жатыр. Бұл күмбездер жоғары қабыққа сұйық металдардың шоғырлануына мүмкіндік беретін геологиялық құрылымды қалыптастырды. Көптеген ірі кен орындарында мантияның іздері табылды, оның ішінде метасоматизацияланған мантия клинінен және лампрофирлерден алынған балқымалар да бар. Бұл мантиялық тау жыныстары сұйықтық және/немесе металл көзі болған, әлде тек қолайлы өткізу жолын көрсеткені туралы пікірталас әлі де жалғасуда.
Никель-PGE кен орындары
Үлкен Камбалда ауданында әлемдік деңгейдегі никель сульфидінің кен өндіру ауданы орналасқан, оның жалпы кен өндіруге дейінгі қоры 2 мегатонна (Мт) никель металлын құрайды. 1967 жылдан бері шамамен 1,1 Мт никель металлы өндірілді, орташа жылдық өндіріс деңгейі 35 000 тонна никельді құрады. Камбальда дөңгелегі Архейлік Норсман-Вилуна жасыл тас белдеуінің Оңтүстік-Шығыс Йилгарн кратонындағы оңтүстік-орталық бөлігінде орналасқан. Йилгарн кратонында никель металлының негізгі көзі – Камбальда типіндегі коматиттік никель кендері болып табылады.
Бағалы емес металдар
Қазіргі уақытта мыс, қорғасын және мырыш Алтын Гроув және жаңа ашылған Ягуар мырыш кенішінен өндіріледі. Аз мөлшердегі мыс, Гуллева Гринстоун белдеміндегі, Лавертонның оңтүстігіндегі Бертвиллдегі, Гранни Смиттегі және басқа да мысқа бай алтын кен орындарынан алынған. Калгурлиді қоршаған 500 000 шаршы километрлік шөл аймағында 100 миллион тонналық мыс-мырыш кен қоры бар деген теория бар. Йилгарн кратонындағы бірнеше жанартау белдеулерінің геологиясы Канаданың Солтүстік Онтариодағы Кидд Крик әлемдік ірі түсті металл кен орындарына ерекше ұқсас. Мыс іздеу жұмыстары Ravensthorpe, Balagundi, Yandall белдемінде және ірі felsic жанартаулық пакеттері бар Duketon белдеміндегі бірнеше аймақтарда жалғасуда.
Сирек кездесетін жер элементтері
Йилгарн кратоны әлемдегі қайта өңдеуге болатын сирек кездесетін элементтердің 60%-ға дейін қамтуы мүмкін, негізінен Велд тауы карбонатитінде. Лавертонның жанындағы Понтон және шығыс гранитті гнейс пен гринстоун белдеулеріндегі кіші карбонатит кен орындары да экономикалық тұрғыдан пайдалы болуы мүмкін.
Уран
Yilgarn кратоны және оның қаптамалық шөгінділері әлемдік уранның экономикалық тұрғыдан негізделген және өндірілуге жарамды қорларының (EDR) маңызды бөлігіне ие. Уранның көп бөлігі Yilgarn кратонының граниттерінен және/немесе оған іргелес орналасқан Протерозойлық оргендерден пайда болған палеоканалдарда кездеседі, ал бұл металл Үшінші және одан кейінгі палеодранаж және қазіргі дренаж жүйелерінде жинақталған. Мысалдарға Yeelirrie, Mulga Rock және Lake Way Centipede жатады.