从阿拉斯加得到的启示.pdf

Richard J. Goldfarb II Orogenic Au Lessons from Alaska 从阿拉斯加得到的启示从阿拉斯加得到的启示 CUGBNovember 2009 Ore Deposit Models Regional uplift 68-61 Ma 右行走滑断层右行走滑断层 大约大约 70-50 Ma; 区域抬升区域抬升 68-61 Ma Chugach Accretionary Prism Outer Forearc--Kenai Peninsula to Chichagof Chugach增生楔（外前弧）增生楔（外前弧）-- Kenai 半岛到半岛到Chichagof 造山带型金矿区造山带型金矿区 白垩纪到第 三纪地体 白垩纪到第 三纪地体 Tintina断裂系断裂系 Seward半岛半岛 太平洋板块太平洋板块 Southern Alaska Accretionary Prism--2000 km 阿拉斯加南部的增生楔阿拉斯加南部的增生楔2000 km Chugach terraneChugach地体地体 Flysch Melt Granitoids 复理石熔融而成的花岗岩类复理石熔融而成的花岗岩类 Turbidite-hosted Gold Deposits 浊积岩中赋存的金矿浊积岩中赋存的金矿 Accretionary Prism 2ndary Gold 增生楔次生金矿增生楔次生金矿 Zones of focused fluid flow 流体集中流动带流体集中流动带 2ndary gold restricted to greenschist domains 次生金矿限于绿片岩区内次生金矿限于绿片岩区内 YOUNGING OF GOLD AGES TO THE EAST 往东金矿年龄逐渐变年轻往东金矿年龄逐渐变年轻 Subducting Spreading Ridge 正在俯冲的扩张脊正在俯冲的扩张脊 Slab Window 板片断裂窗板片断裂窗 Progressive flysch melt, mm devolatilization 复理石不断熔融，变质去挥发份复理石不断熔融，变质去挥发份 造山带型金矿区造山带型金矿区 上涌的软流圈上涌的软流圈 大洋板片大洋板片 板片断裂窗板片断裂窗 增生楔增生楔 去挥发份反应去挥发份反应 脆性脆性 塑性塑性 热液流动热液流动 热泉热泉 金金-石英沉淀石英沉淀 COMPRESSIONAL OROGENESIS FORE- ARC 挤压造山作用挤压造山作用弧前弧前 板片断裂窗板片断裂窗 大洋大洋 弧前地体和盆地弧前地体和盆地 岩浆弧岩浆弧 地壳增厚（以及板片断裂窗）地壳增厚（以及板片断裂窗） 侵入体和脉侵入体和脉 INTERIOR AK--HISTORIC ALLUVIAL GOLDFIELDS 阿拉斯加内陆－历史上著名的冲积型砂金矿田阿拉斯加内陆－历史上著名的冲积型砂金矿田 ERODED MID-K LODES 已被剥蚀的中白垩矿脉已被剥蚀的中白垩矿脉 EARLY MZ COLLISION--LOW-T, NO AU 中生代早期碰撞中生代早期碰撞 - 低温低温, 无金矿无金矿 大陆架大陆架 古生代北美大陆边缘古生代北美大陆边缘 MID-K SLAB ROLLBACK AND EXTENSIONAL OROGENESIS 中白垩板片回转和伸展造山作用中白垩板片回转和伸展造山作用 Orogenic Gold Seward Peninsula 110 Ma 苏厄德半岛苏厄德半岛美国阿拉斯加州西部美国阿拉斯加州西部的造山带金矿的造山带金矿110 Ma Slab rollback, Barrovian metamorphism and plutonism110-80 Ma 板片回转板片回转, Barrovian变质作用和岩浆侵入变质作用和岩浆侵入 110-80 Ma Deposits ca. 109 Ma; small extensional fractures in greenschist facies 矿床年龄大约矿床年龄大约109 Ma, 绿片岩相中小型伸展断裂绿片岩相中小型伸展断裂 No large regional faults没有大型的区域断层没有大型的区域断层 Big Harrah 27,000 oz Big Harrah 矿矿27,000oz 500,000 oz, 5 g/t 500,000 盎司，盎司，5克克/吨吨 E. Pz qtz-musc-chlor schist 早古生代石英早古生代石英-云母云母-绿泥石片岩绿泥石片岩 Thin quartz veinlet systems 石英细脉系统石英细脉系统 Extensional fractures 伸展断裂伸展断裂 Rock Creek--New Resource Rock Creek 新探明的资源量新探明的资源量 Seward Peninsula Rivers Seward半岛河流中半岛河流中 1 Moz alluvial gold1百万盎司砂金百万盎司砂金 Beaches of Nome Nome沙滩中沙滩中 6 Moz alluvial gold6百万盎司砂金百万盎司砂金 EXTENSIONAL OROGENESIS Fore-Arc 伸展造山作用（弧前）伸展造山作用（弧前） Orogenic Gold ation Related to Lithospheric-Scale Thermal Processes 造山型金矿的形成与岩石圈尺度的热作用有关造山型金矿的形成与岩石圈尺度的热作用有关 地壳增厚地壳增厚 俯冲回转俯冲回转 洋脊俯冲洋脊俯冲 地幔柱影响地幔柱影响/俯冲俯冲 增生的洋壳增生的洋壳 板片回转板片回转 软流圈上涌软流圈上涌 Fort Knox 金矿金矿; 90 Ma; 加拿大育空省加拿大育空省 俯冲事件俯冲事件 伸展；岩浆作用伸展；岩浆作用 东、西阿拉斯加的闭合东、西阿拉斯加的闭合 Wrangellia和其它弧与 被动大陆边缘碰撞 和其它弧与 被动大陆边缘碰撞 中白垩中白垩 MID-CRETACEOUS 120-100 Ma PORPHYRIES preserved shallow rocks 中白垩斑岩中白垩斑岩 120-100 Ma, 保留下来的浅部岩石保留下来的浅部岩石 Quartz monzonite and diorite--Wrangellia and Gravina belt 石英二长岩和闪长岩石英二长岩和闪长岩 – Wrangellia和和Gravina带带 1,000 Mt of 0.20-0.35Cu in 7 deposits Orange Hill, Bond Creek 7个矿床个矿床Orange Hill, Bond Creek 含含10亿吨矿石，品位亿吨矿石，品位0.20-0.35 Cu Average 0.02 Mo 平均平均0.02 Mo Less dioritic bodies with classic potassic/phyllic/argillic/propylitic zones 有经典钾化有经典钾化/绢英岩化绢英岩化/泥化泥化/青磐岩化分带的闪长质侵入体较少青磐岩化分带的闪长质侵入体较少 LATE CRETACEOUS PORPHYRIES PEBBLE 晚白垩斑岩晚白垩斑岩Pebble斑岩型矿床斑岩型矿床 90 Ma tonalite-gd batholith 90 Ma英闪岩英闪岩-花岗闪长岩岩基花岗闪长岩岩基 Kahiltna terrane J-K flysch Kahitna地体 （侏罗地体 （侏罗-白垩复理石）白垩复理石） 26.5 Moz Au 0.3 g/t 24.7 billion lbs Cu 0.3 247亿磅铜 （亿磅铜 （0.3）） Chalcocite/digenite supergene zone 辉铜矿辉铜矿/蓝辉铜矿次生氧化带蓝辉铜矿次生氧化带 Open most directions 各方向上都还有矿各方向上都还有矿 Tintina 金矿带金矿带 POGO 105 Ma MID-K OROGENIC IRGS, EASTERN ALASKA within arc 中白垩造山带型和中白垩造山带型和 IRGS型，阿拉斯加 东部（在弧内） 型，阿拉斯加 东部（在弧内） 65N 148w Cretaceous felsi c intrusions Chatanik a Terrane slate, felsi c schist, marble Yukon-Tanana T errane schis t, quartzite, amphiboli te Stepovich 010 kilometers Gil Chatanika Terrane ESTER DOME AREA Yukon-Tanana Terrane FAIRBANKS Ryan Lode PEDRO DOME AREA GILMORE DOME AREA True North Fort Knox Hi -Yu Tolovana Dolphin CLEARY SUMMIT AREA Christina C h e n a R iv er C haata nik Ri v e r G ol a Cr d rst e m eek F i s h C k. Intrusion-hosted Gold Occurrences Vein/disseminated Skarn Replacement Placers High-level Faults Strike-slip, thrust, normal Frederich Shear-related Veins 剪切带有关的矿脉剪切带有关的矿脉 Fairbanks District Fairbanks地区地区 Tolovana--92 Ma FORT KNOX DEPOSIT Fort Knox矿矿 IRGS 92 Ma 与侵入岩有关的金矿床与侵入岩有关的金矿床92 Ma Shears and sheeted veins 剪切带和席状脉剪切带和席状脉 1.5 Moz prod 1996-2000 1996-2000生产了生产了1.5百万盎司百万盎司 3.7 Moz reserves, 0.93 g/t Au 3.7百万盎司储量，品位百万盎司储量，品位0.93g/t 增生边缘中的中 生代 增生边缘中的中 生代 – 新生代成 矿带 新生代成 矿带 Upper Cretaceous Kuskokwim Group 晚白垩世晚白垩世Kuskokwim群群 Coarse- to fine-grained clastics粗粒到细粒的碎屑岩粗粒到细粒的碎屑岩 10 km thick厚度厚度10km ca. 95-77 Ma strike-slip basin fill大约大约95-77 Ma走滑盆地堆积序列走滑盆地堆积序列 EPIZONAL Hg-Sb LODES 浅带中的浅带中的Hg-Sb矿脉矿脉 Donlin Creek区域地质图区域地质图 Donlin Creek Deposit Donlin Creek 矿矿 More than one dozen drilled prospects 超过超过12个经钻孔控制的远景区个经钻孔控制的远景区 Indicated and inferred resource25.4 Moz Au 证实储量和推断储量为证实储量和推断储量为25.4百万盎司金百万盎司金 Cut-off grade1.5 g/t边界品位边界品位1.5 g/t Open at depth and along strike向深部和沿走向矿体继续延伸向深部和沿走向矿体继续延伸 8 x 3 km zone N- NE-striking felsic dikes 8 x 3 km长的带，北长的带，北-北东走向 长英质岩墙 北东走向 长英质岩墙 “Rhyodacite” porphyry “流纹英安质流纹英安质”斑岩斑岩 Dike ages74-66 Ma 岩墙年龄岩墙年龄 74-66Ma Donlin Creek Deposit Donlin Creek 矿矿 Vein Paragenesis 脉体共生组合顺序脉体共生组合顺序 from Piekenbrock and Petsel, 2003 V3 V2 V1 V4 Hydrothermal Alteration 热液蚀变热液蚀变 Carbonatization 碳酸盐化作用碳酸盐化作用 Sericitization 绢云母化作用绢云母化作用 from Piekenbrock and Petsel, 2003 Donlin Creek 矿流体包裹体中笼合物融化温度矿流体包裹体中笼合物融化温度 Donlin Creek 矿硫同位素组成矿硫同位素组成 Donlin Creek 矿形成模式矿形成模式 Epizonal Donlin Prospect 浅带浅带 Donlin 勘探区勘探区 25 Moz, ca. 70 Ma epizonal Au deposit 25百万盎司， 年龄大约百万盎司， 年龄大约70百万年。浅带金矿百万年。浅带金矿 Qtz-carb veinlets in ca. 74-66 Ma porphyritic, flysch-melt dike complex 石英石英-方解石脉，赋存于方解石脉，赋存于74-66 Ma复理石熔融成因斑岩岩墙杂岩体中复理石熔融成因斑岩岩墙杂岩体中 Ore fluids 3-7 CO2CH4, low salinity, 275-300oC, 1-2 km 含矿流体含矿流体 3-7 CO2CH4， ，低盐度 低盐度， ， 275-300oC, 1-2 km Fluid source flysch melt or magmatic exsolution 流体的来源复理石熔融或岩浆分熔流体的来源复理石熔融或岩浆分熔 Sulfur source diagenetic pyrite and/or organic matter 硫化物来源 成岩时形成的黄铁矿和硫化物来源 成岩时形成的黄铁矿和/或有机物质或有机物质 Lead source crustal壳源铅壳源铅 Ultimate control subduction-related mantle melts 最终的控制因素与俯冲作用有关的地幔熔体最终的控制因素与俯冲作用有关的地幔熔体 Dome prospect same or older hydrothermal system Dome 勘探区同期或较老的热液系统勘探区同期或较老的热液系统 Hydrothermal Environments 热液环境热液环境 Donlin Creek