Войти
Рудник Моренци карьер в 2012 году. Красные скалы в верхних уступах и обнажения на заднем плане - это в выщелоченной крышке. Похоже, что дно карьера находится в смешанной оксидно-сульфидной зоне, и это также то, что везут два тягача на переднем плане. Щелкните для увеличения фотографии. 
Рудник Бингем-Каньон в 2005 году. Серые породы, видимые в карьере, почти все находятся в зоне первичных сульфидных руд. Медно-порфировые месторождения состоят из меди рудные тела, которые сформированы из гидротермальных флюидов, которые происходят из объемного магматического очага в нескольких километрах ниже самого месторождения. Предшествующими или связанными с этими флюидами являются вертикальные дайки порфировых интрузивных пород, от которых этот тип месторождения получил свое название. На более поздних стадиях циркулирующие метеорные флюиды могут взаимодействовать с магматическими флюидами. Последовательные оболочки гидротермальных изменений обычно включают ядро вкрапленных рудных минералов в часто штокверковых -образующих трещинах и прожилках. Из-за их большого объема порфировые рудные тела могут быть экономичными при таких низких концентрациях меди, как 0,15% меди, и могут иметь экономичные количества побочных продуктов, таких как молибден, серебро и золото. На некоторых рудниках эти металлы являются основным продуктом.
Первая разработка месторождений низкосортного медного порфира из больших карьеров примерно совпала с введением в эксплуатацию паровых экскаваторов, строительством железных дорог и резким ростом рыночного спроса в начале 20 века. Некоторые рудники разрабатывают месторождения порфира, которые содержат достаточно золота или молибдена, но мало или совсем не содержат меди.
Медно-порфировые месторождения в настоящее время являются крупнейшим источником медной руды. Большинство известных порфиров сосредоточено в: западной Южной и Северной Америке и Юго-Восточной Азии и Океании - вдоль Тихого океана. Кольцо огня ; Карибский бассейн ; южная часть центральной Европы и территория вокруг восточной Турции ; разбросанные по территории Китая, Ближнего Востока, России и стран СНГ ; и восточная Австралия. Лишь немногие из них определены в Африке, в Намибии и Замбии ; в Антарктиде ничего не известно. Наибольшая концентрация крупнейших медных порфиров находится на севере Чили. Практически все рудники, эксплуатирующие крупные месторождения порфира, добываются из карьеров.
Медно-порфировые месторождения представляют собой важный ресурс и основной источник меди, которая сегодня добывается для удовлетворения мирового спроса. Компиляция геологических данных показала, что большинство порфировых отложений имеют фанерозойский возраст и были заложены на глубинах примерно от 1 до 6 километров с вертикальной толщиной в среднем 2 километра. На протяжении фанерозоя было сформировано 125 895 месторождений медно-порфирового типа; однако 62% из них (78 106) были снесены поднятием и эрозией. Таким образом, 38% (47 789) остается в коре, из которых 574 известных месторождения находятся на поверхности. Подсчитано, что медно-порфировые месторождения Земли содержат примерно 1,7 × 10 тонн меди, что эквивалентно более чем 8000-летнему мировому производству рудников.
Порфировые месторождения представляют собой важный ресурс меди; однако они также являются важными источниками золота и молибдена, причем порфировые месторождения являются основным источником последнего. В целом, порфировые месторождения характеризуются низкой степенью рудной минерализации, порфировым интрузивным комплексом, окруженным жилой штокверком и гидротермальными брекчиями. Порфировые месторождения образуются в условиях дуги и связаны с магмами зоны субдукции. Месторождения порфира сгруппированы в дискретных минеральных провинциях, что подразумевает наличие некоторой формы геодинамического контроля или влияния земной коры, влияющих на расположение порфировых образований. Порфировые отложения обычно образуют линейные, ороген -параллельные пояса (например, Анды в Южной Америке ).
Также существуют дискретные периоды времени, в которые порфировые отложения формация была концентрированной или предпочтительной. Для месторождений медно-молибденового порфира формация в целом сконцентрирована в трех временных периодах: палеоцен - эоцен, эоцен- олигоцен и средний миоцен - плиоцен. Как для порфировых, так и для эпитермальных золотых месторождений они обычно относятся к периоду от среднего миоцена до недавнего период., однако известны заметные исключения. Возраст большинства крупных порфировых месторождений составляет менее 20 миллионов лет. Однако есть заметные исключения, такие как месторождение Кадия-Риджуэй возрастом 438 миллионов лет в Новом Южном Уэльсе. Этот относительно молодой возраст отражает потенциал сохранения этого типа месторождений, поскольку они обычно расположены в зонах высокоактивных тектонических и геологических условий. кальциевые процессы, такие как деформация, поднятие и эрозия. Однако может случиться так, что неравномерное распределение в сторону большинства месторождений, возраст которых составляет менее 20 миллионов лет, по крайней мере частично является артефактом методологии разведки и допущений модели, так как большие примеры известны в районах, которые ранее оставались лишь частично или частично из-за недостаточной разведки. к их предполагаемому более старому возрасту вмещающих пород, но позже было обнаружено, что они содержат крупные образцы мирового класса гораздо более старых медно-порфировых месторождений.
В целом, большинство крупных порфировых месторождений связаны с известково-щелочными интрузиями, хотя некоторые из крупнейших богатых золотом месторождений связаны с высококалиевыми известково-щелочными магматическими составами. Многочисленные порфировые медно-золотые месторождения мирового класса расположены в высококалиевых или шошонитовых интрузиях, таких как медно-золотой рудник Бингхэм в США, медно-золотой рудник Грасберг в Индонезии, Медно-золотой рудник Нортпарк в Австралии, медно-золотой рудник Ою Толгой в Монголии и Медно-золотой рудник Песчанка в России.
Магмы Обычно считается, что ответственные за образование порфира возникают в результате частичного плавления верхней части пост-субдукционных застрявших плит, которые изменяются морской водой. Неглубокая субдукция молодых плавучих плит может привести к образованию адакитовых лав за счет частичного плавления. В качестве альтернативы, метасоматизированные клинья мантии могут создавать сильно окисленные условия, в результате которых сульфидные минералы выделяют рудные минералы (медь, золото, молибден), которые затем могут транспортироваться на верхние уровни земной коры. Плавление мантии также может быть вызвано переходами от конвергентных к трансформируемым краям, а также уклонением и отступлением погруженной плиты в траншею. Однако последнее мнение состоит в том, что обезвоживание, происходящее при переходе синий сланец - эклогит, влияет на большинство субдуцированных плит, а не на частичное плавление.
После обезвоживания обогащается растворенными веществами. жидкости высвобождаются из плиты и метасоматизируют лежащий выше мантийный клин из MORB -подобной астеносферы, обогащая ее летучими веществами и крупными ионными литофильными элементами (LILE). В настоящее время считается, что образование андезитовых магм является многоступенчатым и включает плавление коры и ассимиляцию первичных базальтовых магм, накопление магмы в основании коры (андерплейт плотной основной магмой по мере ее подъема) и гомогенизацией магмы. Магма с нижними слоями добавит много тепла к основанию коры, тем самым вызывая плавление коры и ассимиляцию пород нижней коры, создавая область с интенсивным взаимодействием мантийной магмы и коровой магмы. Эта прогрессивно развивающаяся магма будет обогащаться летучими веществами, серой и несовместимыми элементами - идеальная комбинация для генерации магмы, способной образовывать залежи руды. С этого момента в развитии порфирового месторождения необходимы идеальные тектонические и структурные условия, позволяющие транспортировать магму и обеспечивать ее размещение в верхних слоях земной коры.
Хотя порфировые отложения связаны с дуговым вулканизмом, они не являются типичными продуктами в этой среде. Считается, что тектонические изменения служат спусковым крючком для образования порфира. Существует пять ключевых факторов, которые могут привести к развитию порфиров: 1) сжатие, препятствующее подъему магмы через кору, 2) возникающее в результате более крупное неглубокое магматическое очаги, 3) усиленное фракционирование магмы. наряду с насыщением летучими веществами и образованием магмато-гидротермальных флюидов, 4) сжатие ограничивает развитие ответвлений в окружающую породу, таким образом концентрируя флюид в единую массу, и 5) быстрое поднятие и эрозия способствует декомпрессии и эффективному, в конечном итоге, отложению руды.
Порфировые месторождения обычно разрабатываются в регионах, которые являются зонами малоугловой (плоской) субдукции. Зона субдукции , которая переходит от нормальной к плоской, а затем обратно к нормальной субдукции, производит ряд эффектов, которые могут привести к образованию порфировых отложений. Вначале будет снижен щелочной магматизм, горизонтальное сокращение, гидратация литосферы над плоской плитой и низкий тепловой поток. После возвращения к нормальной субдукции горячая астеносфера снова будет взаимодействовать с гидратированной мантией, вызывая влажное таяние, плавление земной коры произойдет по мере прохождения мантийных расплавов, а также истончение и ослабление литосферы из-за повышенного теплового потока. Погружающуюся плиту можно поднять с помощью сейсмических хребтов, цепей подводных гор или океанических плато, которые могут обеспечить благоприятные условия для разработки месторождения порфира. Это взаимодействие между зонами субдукции и вышеупомянутыми океаническими особенностями может объяснить развитие множества металлогенических поясов в данном регионе; поскольку каждый раз, когда зона субдукции взаимодействует с одной из этих особенностей, это может привести к рудогенезу. Наконец, в дугах океанических островов субдукция гребней может привести к уплощению плиты или инверсии дуги; тогда как в континентальных дугах это может привести к периодам субдукции плоских плит..
Было показано, что инверсия дуги немного предшествует формированию порфировых отложений в юго-западной части Тихого океана после столкновения. Переворот дуги происходит из-за столкновения между островной дугой и другой островной дугой, континентом или океаническим плато. Столкновение может привести к прекращению субдукции и тем самым вызвать плавление мантии.
Порфировые отложения обычно не имеют необходимого структурного контроля для их образования; хотя с некоторыми связаны основные недостатки и очертания. Наличие систем внутридуговых замыканий полезно, поскольку они могут локализовать развитие порфира. Кроме того, некоторые авторы указали, что возникновение пересечений между зонами поперечных разломов континентального масштаба и дугообразными структурами связано с образованием порфиров. Фактически это относится к чилийским месторождениям меди Лос Бронсес и Эль Тениенте, каждое из которых находится на пересечении двух систем разломов.
Из Cox, (1986) Бюллетень геологической службы США 1693 Характеристики медно-порфировых месторождений включают:
Медно-порфировые месторождения обычно добываются открытым способом.
Медь не является единственный металл, который встречается в порфировых отложениях. Есть также месторождения порфировых руд, добываемых в основном для молибдена, многие из которых содержат очень мало меди. Примерами месторождений порфирового молибдена являются Climax, Urad, Mt. Эммонс и Хендерсон месторождения в центральном Колорадо ; месторождения Уайт Пайн и Сосновая Роща в Юте; месторождение Questa в северном Нью-Мексико ; и Эндако в Британской Колумбии.
Геологическая служба США классифицирует месторождения олова Чоролк и Катави в Боливии как месторождения олова-порфира.
Некоторые Медно-порфировые месторождения в среде океанической коры, например на Филиппинах, Индонезии и Папуа-Новой Гвинее, достаточно богаты золотом, поэтому их называют медью. -золотые порфировые месторождения.
