Введение

Залежи руды Fe Ni Cu PGE Залежи коматитической никелевой руды типа Камбальды представляют собой класс магматических залежи руды элементов группы платиновой меди, в которых физические процессы вулканологии коматитов служат для отложения, концентрации и обогащения расплавленного сульфида Fe Ni Cu (PGE) в среде лавового потока извергающегося вулкана коматита.

Определение

Классификация типа рудной среды отличает их от других магматических месторождений руды Ni Cu PGE, которые имеют много одинаковых генетических (формирующих) контролей. Рудовые месторождения типа Камбальды отличаются тем, что осаждение не смешиваемого сульфида Fe Ni Cu происходит в канале лавового потока на палеоповерхности. Это отличается от других магматических отложений Ni Cu PGE, где раствор сульфида Fe Ni Cu накапливается в субвулканической питательной плотине, пороге или магматической камере.

Вулканическая обстановка

Осаждения Ni Cu PGE, связанные с коматитом, могут образовываться в широком диапазоне вулканических сред и покрывают широкий диапазон подножий скал, включая базальты (например, Камбальда, Западная Австралия), андезиты (например, Алексо, Онтарио), дациты (например, Баннокберн, Онтарио; Серебряный лебедь, Западная Австралия), риолиты (например, Дис Флоу, Онтарио), сульфидные фациды железных образований (например, Виндарра, Западная Австралия) и полусульфидные пелиты (например, Раглан, Квебек).

Прогрессирующий метаморфизм

Прогрессивный метаморфизм в зеленые или амфиболитные фазии имеет тенденцию к превращению магматического оливина в метаморфические оливиновые, серпентинитовые или талковые углеродистые ультрамафические сланцы. В рудной среде метаморфизм имеет тенденцию к ремобилизации сульфида никеля, который во время пикового метаморфизма имеет прочность и поведение зубной пасты, как это представлено работниками на местах. Массивные сульфиды, как правило, перемещаются на десятки-сотни метров от своего первоначального положения осаждения в складные петли, осадочные отложения, разломы или попадают в асимметричные зоны сдвига. Хотя сульфидные минералы не меняют свою минералогию во время метаморфизма, как это делают силикаты, удельная прочность пентландита сульфида никеля и халькопирита сульфида меди меньше, чем у пиротита и пирита, что приводит к возможности механической сегрегации сульфидов в зоне сдвига.

Ретроградная метаморфизация

Ультрамафическая минералогия особенно восприимчива к ретроградному метаморфизму, особенно когда присутствует вода. Некоторые последовательности коматитов демонстрируют даже первозданные метаморфические сборки, причем большинство метаморфических оливинов заменяются серпентином, антофиллитом, тальком или хлоритом. Пироксен имеет тенденцию к регрессированию в актинолит кумингтонит или хлорит. Хромит может гидротермически превращаться в стихит, а пентландит может регрессировать в миллерит или хизлвудит.

Модификация супергена

Коматитическая минерализация никеля в стиле Камбальды была первоначально обнаружена госсанским поиском в ~1965 году, который обнаружил Лонг, Виктор, Оттер Хуан и другие побеги в Куполе Камбальды. Никелевые месторождения Redross, Widgie Townsite, Mariners, Wannaway, Dordie North и Miitel были идентифицированы в основном в момент бурения в районе Widgiemoltha, начавшемся в 1985 году и продолжавшемся до сих пор. В сухом кратоне Йилгарн доминируют госсаны никелевой минерализации, особенно массивные сульфиды, в которых содержится гоетит, гематит, маггемит и охер. Несульфидные никелевые минералы обычно растворимы и редко сохраняются на поверхности в виде карбонатов, хотя часто могут сохраняться в виде никелевых арсенатов (никелина) в госсанах. В субтропических и арктических регионах маловероятно, что госсаны будут сохранены или, если они сохранены, не будут содержать карбонатные минералы. Минералы, такие как гаспеит, гельерит, отвейит, видгиемолтхалит и связанные с ними водные карбонаты никеля, являются диагностическими для никелевых госсан, но чрезвычайно редки. Более часто соединения малахита, азурита, халкоцита и кобальта более стойки в коробках и могут предоставлять диагностическую информацию. Минерализация никеля в реголите, в верхнем сапролите, как правило, существует в виде гоетита, гематита, лимонита и часто связана с полидимитом и виоларитом, сульфидами никеля, которые являются ассоциацией супергена. В нижнем сапролите, виоларит является переходной с неизмененной пентландитом пиритом пиротит руды.

Разведка руд Камбальды Ni-Cu-PGE

Разведка никелевых руд в стиле Камбальды сосредоточена на выявлении перспективных элементов коматитных последовательностей с помощью геохимии, геофизических методов разведки и стратиграфического анализа. Геохимически, соотношение Камбальды Ni: Cr/Cu: Zn определяет области обогащенного Ni, Cu и истощенного Cr и Zn. Cr ассоциируется с фракционированными породами с низким содержанием MgO, а Zn является типичным загрязнителем осадков. Если соотношение около единицы или больше 1, то поток коматита считается плодородным. Другие геохимические тенденции включают высокое содержание MgO для определения области с наибольшим количеством кумулированного оливина; определение низких потоков Zn; отслеживание содержания Al для определения загрязненной лавы и, главным образом, определение аномально обогащенного Ni (прямое обнаружение). Во многих районах экономические месторождения идентифицируются в ореоле низкосортной минерализации с контуром 1% или 2% Ni в отверстии. С точки зрения геофизики, сульфиды никеля считаются эффективными сверхпроводниками в геологическом контексте. Они исследуются с использованием электромагнитных методов разведки, которые измеряют ток и магнитные поля, генерируемые в зарытых и скрытых минерализациях. Картирование регионального магнитного ответа и гравитации также полезно для определения последовательностей коматитов, хотя мало полезно для прямого обнаружения самой минерализации. Стратиграфический анализ области направлен на выявление утолщения базальных лавовых потоков, морфологий водорослей или областей с известным свободным от осадков окном на базальном контакте. Аналогичным образом, выявление областей, где кумулятивный и канализованный поток доминирует над видимой фланговой тонкой поточной стратиграфией, в которой доминируют несколько тонких лавовых горизонтов, определенных повторением A-зоны с текстурой скал, эффективно при региональном векторальном движении в направлении областей с наибольшей пропускной способностью магмы. Наконец, в региональном масштабе часто встречается бурение последовательностей коматитов в областях с высокой магнитной аномалией на основе выводной вероятности того, что увеличенный магнитный ответ коррелирует с самыми толстыми кумулятивными кучинами.

Параллельные тенденции

Одним из примечательных явлений в куполах и вокруг них, в которых находится большинство коматитных месторождений никелевой руды в Австралии, является высокая степень параллелизма рудных побегов, особенно в Куполе Камбальды и Куполе Виджимоолты. Рудовые побеги продолжаются, по существу параллельно, на несколько километров вниз; кроме того, в некоторых рудных тенденциях в Видгиемольте рудные тенденции и утолщенные базальные потоковые каналы отражаются низким тенором и низким уровнем "фланкирующих каналов". Эти фланговые каналы имитируют извилистые извилистые рудные побеги. Почему чрезвычайно горячая и сверхжидкая коматитная лава и сульфиды никеля могут откладываться в параллельных системах, может быть описано только с помощью дефектов типа Хорста Грабена, которые обычно наблюдаются в зонах разломов.

Субвулканический кормильщик против мегаканалов

Одной из основных проблем в классификации и идентификации коматитовых месторождений руды NiS как камбальдинского типа является структурная сложность и перепечатка метаморфизма на вулканической морфологии и текстурах рудного месторождения. Это особенно верно для месторождений низкосортного диссиминированного Ni Cu (PGE), содержащих перидотит и дунит, таких как Perseverance, Mount Keith MKD5, Yakabindie и Honeymoon Well, которые занимают перидотитовые тела толщиной не менее 300 м и до 1200 м (или более). Основная трудность в определении накопленных перидотитовых скоплений, превышающих 1 км, как полностью вулканических, заключается в сложности в представлении коматитного извержения, которое достаточно длительно, чтобы сохраняться достаточно долго, чтобы накопить через накопление такую толщину только оливинового материала. Считается в равной степени правдоподобным, что такие большие дунитовые перидотитовые тела представляют собой лавовые каналы или пороги, через которые, возможно, большие объемы лавы протекали на пути к поверхности. Это иллюстрируется рудным телом Mount Keith MKD5 недалеко от Ленстера, Западная Австралия, который недавно был переклассифицирован в соответствии с подвулканической интрузивной моделью. Чрезвычайно толстые оливиновые накопительные груды интерпретировались как представляющие собой "мега" каналы потока, и только при добыче в низко напряженном пределе тела на горе Кит был обнаружен нетронутый интрузивный тип контакта. Аналогичные толстые накопленные тела коматитовой афинитета, которые имеют обрытые или поврежденные контакты, также могут представлять собой интрузивные тела. Например, месторождения руды Мэгги Хейс и Эмили Энн в Лейк Джонстон Гринстоун-Белт, Западная Австралия, сильно структурно ремобилизованы (до 600 м в скалы фелсической стеновой стенки), но размещены в сложенном подиформном аккумуляте до мезокумулятивных тел, которым не хватает типичных верхних фаций потока спинифекса и демонстрируют ортокумулятивный марж. Это может представлять собой порог или лополитную форму проникновения, а не канализованный поток, но структурная модификация контактов исключает окончательное заключение.