Месторождение Хоумстейк

0
189
Хоумстейк рудник

До закрытия в 2002 году это был самый большой в Северной Америке: за 108 лет эксплуатации на нем было добыто свыше 128 млн руды, содержавшей 1320 т золота. Разработка и горные работы достигли глубины 2400 м. Среднее содержание Au в, добываемых в настоящее время рудах составляет 4 г/т.

Месторождение Хоумстейк расположено на севере известной золоторудной провинции Блек Хилл, охватывающей склоны восточной части Скалистых гор (штат Южная Дакота).

Обращает внимание прежде всего региональная позиция месторождения: оно расположено на продолжении канадской золоторудной провинции Абитиби — архейского зеленокаменного пояса, погружающегося на юго-запад под протерозойские сланцевые отложения.

Главная структура рудного поля — куполовидное поднятие, ядро которого сложено докембрийскими интенсивно дислоцированными филлитами, метавулканитами и метагаббро, интрудированными третичными порфировыми неккамн и дайками. Обрамляют купол палеозойские субплатформенные и платформенные пестроцветно-карбонатные отложения с базальными конгломератами в основании.

Докембрийские образования расчленены на три формации:

  1. Пурмен (подстилающая).
  2. Хоумстейк (рудовмещающая).
  3. Эллисон (перекрывающая).

Формация Пурмен (видимой мощностью до 610 м) состоит из метавулканитов и мета осадочных пород: биотит-кварц-карбонат-графитовых сланцев, серицит-карбонатных, кварц-графитовых, пирротин-графитовых филлитов. Формация Хоумстейк (мощность от 30 до 120 м) сложена хлоритовыми, сидеритовыми, куммингтонитовыми сланцами и кварцитами, содержащими жилы кварца, вкрапленность сульфидов. В обеих формациях, особенно в верхах разреза Пурмен и низах Хоумстейка, помимо рассеянной вкрапленности метакрйсталлов пирротина и пирита отчетливо выделяются стратифицированные рудоносные горизонты интенсивно графитизированных филлитов, представленные скоплениями крупнозернистых метакристаллов и их сгустков вплоть до небольших линз сплошных сульфидов.

Указанные горизонты обогащены метаморфизоваными линзами и «лентами» мозаичного кварца, которые согласно с вмещающими породами были интенсивно дислоцированы и испытали птигматитовые перерождения. Золотоносность сульфидов — как вкрапленного ореола, так и горизонтов — довольно низкая (0,1-0,5, редко до 1,5 г/т), однако в участках максимальных дислокаций многочисленные переотложенные прожилково вкрапленные кварц-хлорит-сульфидные агрегаты и лентовидно-четковидные жилы обогащены золотом до промышленных концентраций.

Формация Эллисон (надрудная) представлена массивными кварцитами, переслаивающимися с метапелитами, включающими биотит-кварц-карбонат-графитовые сланцы и серицит-карбонатные, пирротин-графитовые филлиты.

Отложения указанных формаций относятся к фациям стабильного мелководного шельфа с изолированными впадинами палеобассейна, где накапливались фации черных сланцев. Рудовмещающая формация Хоумстейк обогащена FeO, MgO, Р205 (FeO:MgO = 0,75), типичными для смешанных карбонатно-сульфидных фаций формации железистых кварцитов. Сингенетичный пирит содержится в породах в количестве от 1 до 2%, в графитистых прослоях рудоносных горизонтов — до 20-30%. Первичные, без видимых признаков ремобилизации, содержания золота в породах составляют 17 г/т. Предполагаемый возраст формации, по данным изотопии свинца и урана, — около 2,5 млрд лет.

Наиболее древние гнейсовидные граниты формации Литтл Элк (возраст 2,5 млрд лет) испытали два периода метаморфизма: около 1,6 млрд лет и 60 млн лет назад. Третичные порфиры (39-60 млн лет) представлены неккамн, дайками и силлами гранитного, монцонитового, фонолитового и сиенитового составов.

Добыча золота в Дакоте

В пределах рудного поля широко проявлен прогрессивный региональный метаморфизм пород с развитием зон биотита, граната и ставролита, который возрастает в направлении с юго-запада на северо-восток, где сидероплезит формации Хоумстейк метаморфизован в куммингтонит выше изограды граната. Возраст метаморфизма 1600-1800 млн лет.

Докембрийские породы на площади рудного поля смяты в узкие, крутошарнирные изоклинальные складки, у которых оси погружаются под углом от 10 до 45° на юго-восток, а осевые поверхности слегка наклонены на восток. При этом везде выдерживаются согласные структурные соотношения главных (протяженностью до нескольких километров) изоклинальных складок.

Установлено два разновозрастных типа складчатости: продольная изоклинальная (докембрийская) и поперечная наложенная, связанная с третичным поднятием и интрузией.

В рудном поле выделяются два типа золоторудной минерализации: руды типа Хоумстейк, развитые только в докембрийскнх вмещающих породах, и третичные жильные золотокварцевые руды в палеозойских и докембрийскях вмещающих породах.

Рудные тела месторождения Хоумстейк размещены в едином стратиграфическом комплексе формации железистых кварцитов, в рудоносных горизонтах (обогащенных железом и магнием углеродистых породах формации Хоумстейк. Рудные тела обычно локализуются в тех участках, где наложенные поперечные складки пересекают осевые части более древних изоклинальных складок и при этом не выходят за пределы стратиграфических границ сложно смятого комплекса пород Хоумстейк.

Основные характеристики месторождения

Название (рус.) Хоумстейк
Название (англ.) Homestake
Страна Соединенные Штаты  США
Регион Южная Дакота
Ближайшее поселение Леад
Широта 44° 21′ 22″ с.ш.
Долгота 103° 45′ 52″ з.д.
Полезные ископаемые Au; Ag
Статус месторождения добыча
Тип месторождения грюнштейн
Размер месторождения очень большое
Тип минерализации массив сульфидов
Геологическая эпоха нижний протерозой
Металлогеническая характеристика au-ag-as
Данные по добыче
Период за который имеются данные с 2001-01-01 по 2001-12-31
Добыто тонн руды 5129002
Содержание золота (г/т) нет данных
Добыто золота (тройских унций) 185307
Данные по ресурсам
Запасы руды (тонн) нет данных
Содержание золота (г/т) нет данных
Запасы золота (тройских унций) нет данных

Рудные тела представляют собой хлоритизированные участки куммингтонитовых и сидероплезитовых сланцев, которые пронизаны жилами и неправильными телами кварца и содержат обильную вкрапленность сульфидов железа и арсенопирита с самородным золотом. Главное рудное тело сложного строения объединяет группу рудных столбов, вытянутых параллельно погружению складок. При этом в участках пересечения осей ранних изоклинальных складок с наложенными складками рудные столбы нередко приобретают очертания сложных неправильных тел.

Выделяются следующие главные минеральные ассоциации:

  • кварц-арсенопирит-хлоритовая;
  • кварц-пирротин-анкеритовая;
  • пирротиновая.

Золото в основном ассоциирует с арсенопиритом и рассеяно в его кристаллах, а также в небольшом количестве — в хлорите и пирротине. Извлекаемость — 98%, из которых 60% — гравитацией, остальное, тоже свободное золото — выщелачиванием.

Изучены изотопы свинца из галенитов кварцевых жил, ассоциирующих с золотой минерализацией месторождения Хоумстейк, из галенита третичных месторождений, из калишпата третичных интрузивных штоков.

По изотопным соотношениям свинца из Хоумстейка установлено его происхождение из источника с возрастом 2,5 млрд лет. Свинец из месторождений третичного возраста подразделяется на две группы. Третичные галениты, находящиеся в докембрийских вмещающих породах, имеют отношения изотопов свинца, которые вновь указывают на источник вещества с возрастом 2,5 млрд лет. Свинец из галенитов, локализующихся в палеозойских вмещающих породах, интерпретируется как произошедший в большой степени из этих пород и частично отражающий и докембрийский источник вещества, имея как бы усредненный возраст источника — приблизительно 2,2 млрд лет.

По данным изотопии свинца возраст оруденения Хоумстейк — от 1600 до 1800 млн лет, соответствует таковому регионального метаморфизма, установленного в районе. Палеореконструкции, выполненные Х.Роджером, свидетельствуют о том, что на период заложения золоторудный район представлял собой асимметричный изолированный морской бассейн, в котором происходило накопление грубозернистых кварцитов, углеродистых и известковистых сланцев. Интенсивные динамометаморфнческие преобразования в более поздний этап складчатости привели к образованию графитовых, кремнистых, филлитовых и сидеритовых сланцев. Намечается, таким образом, следующая последовательность событий: возникновение эпикратонного прогиба и накопление рудоносных фаций, интенсивная складчатость, сводовое вздымание и рудообразование.

Таким образом, как геолого-структурные и вещественно-морфологические особенности месторождения, так и изотопно-геохимические характеристики сульфидов и рудных залежей позволяют предполагать сингенетичный докембрийским дислокациям гидротермально-метаморфогенный генезис промышленных руд, образовавшихся за счет регенерации и переотложения рудного вещества рудоносных горизонтов.

В третичное время древняя рудоносная структура испытала активизацию и внедрение даек гранит-порфиров, с которыми связана небольшая по масштабам пирит-кальцитовая минерализация «эпитермального» типа с небольшим количеством кварца, хлорита, опала, доломита, родохрозита, спекулярита, магнетита, сфалерита, галенита, халькопирита, реальгара, самородного мышьяка и золота.

В целом рудник Хоумстейк интересен тем, что на нем удалось «реставрировать» геологическую предысторию. Оказалось, что современный облик месторождения ирудоконгролирующая брахиформная структура сформировались в результате длительной истории развития, включавшей формирование прогиба, его последующую инверсию и последующую складчатость. Этот период в предыстории развития структуры, как нам представляется, является ключевым в понимании многих, недостаточно расшифрованных обстановок нахождения золоторудных гигантов.

ВАШЕ МНЕНИЕ?

Пожалуйста, напишите свой комментарий!
Please enter your name here