Месторождения свинцово-цинковых руд в карбонатах - Carbonate-hosted lead-zinc ore deposits

Распределение депозитов MVT по всему миру, (красный), обломочный осадки (зеленые) и неклассифицированные (синий) свинцово-цинковые отложения. Источник: USGS

Месторождения свинцово-цинковых руд в карбонатах являются важными и очень ценными концентрациями вести и сульфид цинка руды размещен в карбонат (известняк, мергель, доломит ) образования и которые имеют общие генетический источник.

Эти рудные тела варьируются от 0,5 миллиона тонн содержащейся руды до 20 миллионов тонн или более и имеют общее содержание от 4%. вести и цинк до более 14% свинца и цинка. Эти рудные тела, как правило, представляют собой компактные, довольно однородные пробкообразные или трубчатые замещения вмещающих карбонатных толщ, и как таковые могут быть чрезвычайно прибыльными. шахты.

Эта классификация рудных месторождений также известна как Тип долины Миссисипи или же MVT рудных месторождений, после ряда таких месторождений по Река Миссисипи в США, где такие руды были впервые обнаружены; к ним относятся знаменитые Юго-восточный округ штата Миссури юго-востока Миссури, и месторождения на северо-востоке Айова, юго-запад Висконсин, и северо-запад Иллинойс.

по аналогии Карбонат свинца-цинка ирландского типа руды, на примере Шахта Лишин в Графство Типперэри, формируются аналогичным образом.

Источники

Конечный источник минерализующих флюидов в месторождениях МВТ неизвестен. Рудные флюиды месторождений MVT обычно имеют низкую температуру (100 ° C-150 ° C) и имеют состав базальных рассолов (10-30 мас.% Эквивалента NaCl) с pH 4,5-5 (забуферены карбонатами-хозяевами). Этот гидротермальный флюид может содержать или не содержать серу, необходимую для образования сульфидных минералов. Подвижные углеводороды, возможно, сыграли роль в доставке восстановленной серы в определенные системы MVT, в то время как метан и другие органические вещества могут потенциально уменьшить сульфат, переносимый кислым флюидом. Предполагается, что рудный флюид получен из обломочный последовательности красных пластов (потенциальный источник металлов), содержащие эвапориты (потенциальный источник серы).

Транспорт

Были предложены два возможных механизма транспортировки металлосодержащего рудного флюида. Первый связан с уплотнением наносов в бассейнах с быстрым оседанием. Минерализующие жидкости в бассейне попадают в отдельные водоносные горизонты с избыточным давлением и эпизодически и быстро уходят. Второй механизм транспортировки жидкости - это гравитационный поток жидкости с топографическим приводом. Это происходит во время поднятия, которое обычно связано с орогенным событием. Один край впадины приподнимается во время образования складчатого выступа и пояса надвигов, а бассейновые жидкости мигрируют вбок от фронта деформации по мере поднятия впадины. Миграция флюидов через глубокие части бассейна может привести к накоплению металлов и серы, содержащихся в бассейне.

Ловушка

Ловушка для содержащихся в карбонатах сульфидов свинца и цинка представляет собой химическую реакцию, которая происходит в результате концентрации серы, часто углеводородов, а также цинка и свинца, которые поглощаются углеводородами. Углеводороды могут либо вытекать из зоны разлома, либо складываться на петлях, оставляя штокверк слабоминерализованных карбонатно-сульфидных жил или может деградировать через пиролиз на месте, чтобы сформировать битум.

После того, как углеводороды превращаются в битум, их способность хелатировать ионы металлов и серу снижается, что приводит к вытеснению этих элементов в жидкость, которая насыщается цинком, свинцом, железом и серой. Сульфидные минералы, такие как галенит, сфалерит, марказит и пирит таким образом формируют.

Обычно отложения MVT образуются в результате сочетания пиролиза углеводородов, высвобождающего ионы цинка-свинца и серы, с образованием кислого раствора, который растворяет карбонатные образования-хозяева и заменяет их массивными скоплениями сульфидов. Это также может включать морфологию штокверков, размещенных в разломах, массовые замены таблиц и так далее.

Пористые известняки могут образовывать вкрапленные руды, однако большинство месторождений МВТ представляют собой массивные сульфиды с ножевидными границами между карбонатной и сульфидной минералогиями.

Минералогия и изменения

Рудные минералы в карбонатных месторождениях обычно представляют собой сульфид свинца, галенит, и сульфид цинка сфалерит. Форма устаревших эквивалентов англезит, церуссит, смитсонит, гидроцинкит и вторичный галенит и сфалерит в пределах суперген зона.

Месторождения MVT и ирландского типа обычно связаны с изменением «доломитового фронта», которое проявляется в виде желто-кремовой размывки доломита (карбонат кальция-магния) внутри кальцит-арагонитовых ассоциаций неизмененных карбонатных образований.

Большинство рудных тел довольно сульфидны и в большинстве своем содержат очень низкое содержание железа, с пирит -марказит содержание сульфидов обычно ниже 30% масс. Благодаря этому свинцово-цинковые отложения MVT особенно легко поддаются обработке металлургический Посмотреть. Однако некоторые месторождения МВТ могут быть очень богатыми железом, а некоторые зоны замещения сульфидов и гидротермальных изменений вообще не связаны со свинцово-цинковыми отложениями, что приводит к массивным скоплениям пирита-марказита, которые по существу бесполезны.

Иногда возникает ассоциация с кварц прожилки и коллоформный кремнезем, однако силикатные жильные минералы часто встречаются редко.

Нефтяная синергия

Важность и синергизм между «фарватерами» источника углеводородов, транспортировкой и ловушкой, а также свинцово-цинковыми месторождениями MVT и ирландского типа были известны уже несколько десятилетий. Часто перспективность конкретных карбонатных формаций для свинцово-цинковых месторождений такого рода сначала определяется исследователями-нефтяниками путем колонкового бурения.

Эта концепция когенерации углеводородов и рассолов-предшественников с помощью одного и того же процесса позволяет многим исследователям свинцово-цинковых пластов использовать модели углеводородных бассейнов, чтобы предсказать, может ли карбонатная толща содержать минерализацию MVT или ирландского типа.

Исследование

Разведка месторождений MVT относительно сложна в теории и проста на практике. На этапе выбора участка следует обращать внимание на природу карбонатных толщ, особенно если в нефтяных разведочных скважинах выявлено изменение «фронта доломита», которое обычно связано со свинцово-цинковой минерализацией.

После этого необходимо уделять внимание отбору цветочных фаций любых рифовых карбонатов, образованных из коралловый риф скопления. Фации карбонатной толщи имеют решающее значение, так как они в основном контролируются разломами, которые являются конечной целью разведки. Переход между передним и задним рифами - это «золотая середина», и, таким образом, в зависимости от возраста карбонатной толщи, знакомство с кораллами палеонтология считается необходимым.

Наконец, после того, как бассейновая модель карбонатной толщи сформулирована и основные разломы окраины бассейна примерно определены, сила тяжести часто проводится обследование, что является единственным геофизическая техника который может напрямую обнаруживать депозиты MVT. Гравиметрические исследования направлены на обнаружение значительных скоплений свинца и цинка из-за их большей плотности по сравнению с окружающими их вмещающими породами.

Наконец, «острая цель» программы разведки - это последовательное бурение всех без исключения гравитационных целей без какого-либо предпочтения или предубеждения в отношении силы или амплитуды какой-либо аномалии. Хорошо известно, что незамысловатые и простые методы шаблонного бурения обнаружили залежи MVT, пропущенные более избирательными исследователями, например, месторождения на шельфе Леннарда в Западной Австралии были обнаружены на второй последней скважине обширной программы бурения.

Примеры

Адмирал-Бэй, месторождение Zn-Pb-Ag, Северо-западный шельф, Западная Австралия, предположительно является типом замены MVT (не разрабатывается)
Шахта Пайн Пойнт, Zn-Pb, месторождение, Северо-Западные территории, Канада. (продюсер, 1964-1988)
Месторождения цинка и свинца Manbarrum-Sorby Hills, Бассейн Бонапарта, Западная Австралия и Северная территория (неосвоенные)
Леннард Шельф Свинцово-цинковые месторождения, Леннард-Шельф, Кимберлис, Западная Австралия.

Месторождения свинцово-цинковых руд в карбонатах - Carbonate-hosted lead-zinc ore deposits

Содержание