Месторождение Хоумстейк

0
293
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
СтранаСоединенные Штаты  США
РегионЮжная Дакота
Ближайшее поселениеЛеад
Широта44° 21′ 22″ с.ш.
Долгота103° 45′ 52″ з.д.
Полезные ископаемыеAu; Ag
Статус месторождениядобыча
Тип месторождениягрюнштейн
Размер месторожденияочень большое
Тип минерализациимассив сульфидов
Геологическая эпоханижний протерозой
Металлогеническая характеристикаau-ag-as
Данные по добыче
Период за который имеются данныес 2001-01-01 по 2001-12-31
Добыто тонн руды5129002
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