دانلود رایگان ترجمه مقاله مشروح سیر تکامل یک ایالت اپی ترمال بزرگ – Geoscienceworld 2011

مشروح سیر تکامل یک ایالت اپی ترمال بزرگ: Hauraki Goldfield، نیوزلند

Punctuated Evolution of a Large Epithermal Province: The Hauraki Goldfield, New Zealand

چکیده
منطقه Hauraki Goldfield در زون ولکانیکی Coromandel تقریبا شامل 50 کانسار طلا – نقره اپی-ترمال آدولاریا – سرسیت در محدوده ای به وسعت 40*200 کیلومتر با جهت شمالی – جنوبی می باشد. این کانسارها تقریبا 320000 کیلوگرم طلا و 5/1 میلیون کیلوگرم نقره تولید می کنند و از سیستم های هیدروترمال میوسن تا پلیوسن تشکیل شده اند. این منطقه به 3 ایالت شمالی، شرقی و جنوبی تقسیم شده-است.
در ایالت شمالی، آدولاریا از Plateau سن 13/0 ± 32/16 میلیون سال پیش و از Opitonui سن 03/0 ± 5/13 میلیون سال پیش را نشان می دهد. مطالعات Re-Os مولیبدنیت از کانی سازی تیپ پورفیری در Ohio Creek 2 تاریخ 06/0 ± 87/11 و 08/0 ± 97/11 میلیون سال پیش را نشان می دهند. روابط زمین شناسی اظهار می دارد که این سن ها، شبیه سن کانی سازی در نزدیکی کانسار اپی ترمال Thames می-باشد.
در ایالت شرقی، آدولاریا از کانسار Ohuiسن 25/0 ± 29/8 میلیون سال پیش و از کانسار Broken Hills سن 02/0 ± 12/7 میلیون سال پیش و از کانسار Wharekirauponga سن 12/0 ± 32/6 میلیون سال پیش را نشان می دهد.
در ایالت جنوبی، آدولاریا از رگه های کوارتزی کانسار Maratotoسن 04/0 ± 41/6 میلیون سال پیش و از رگه های کوارتزی کانسار Sovereign سن 16/0 ± 7/6 میلیون سال پیش و از کانسار Martha سن 06/0 ± 16/6 میلیون سال پیش را را نشان می دهد. 2 تاریخ از مطالعات Re-Os مولیبدنیت رگه ها در کانسار Martha سن های 03/0 ± 37/6 و 03/0 ± 51/6 میلیون سال پیش را نشان می دهند. آدولاریا از رگه های کوارتزی کانسار Favona سن 04/0 ± 05/6 میلیون سال پیش را نشان می دهند. سنگ میزبان و رگه آدولاریا از کانسار Karangahake سن های 02/0 ± 9/6 و 13/0 ± 71/5 میلیون سال پیش را نشان می دهد. آدولاریا از کانسار Waiorongomai سن 03/0 ± 71/5 میلیون سال پیش و از کانسار Eliza سن 06/0 ± 47/4 میلیون سال پیش را نشان می دهد و از رگه های کوارتزی کانسار Muirs Reef سن 11/0 ± 12/2 میلیون سال پیش را نشان می دهد. مطالعات نشان می دهد که کانسار ها در منطقه Hauraki Goldfield بین 3/16 تا 2 میلیون سال پیش تشکیل یافته اند و بر اساس موقعیت، چینه شناسی ولکانیکی و تیپ کانی سازی به دو گروه زمانی متمایز تقسیم بندی می شوند: دسته اول از 3/16 تا 8/10 میلیون سال پیش حاوی رگه های اپی ترمال bonanza و کانی سازی پورفیری است که در ایالت شمالی تشکیل یافته اند. دسته دوم در ایالت های شرقی و جنوبی در 9/6 تا 6 میلیون سال پیش اتفاق افتاده است. بیشتر از 80 درصد طلای شناخته شده بین 9/6 تا 6 میلیون سال پیش ته نشین شده است.
معرفی
کانسار های طلا – نقره اپی ترمال از سیستم های هیدروترمالی که در مناطق ولکانیکی فعال توسعه دارند، تشکیل می شوند. ایالت های اپی ترمال در کمان های ولکانیکی فعال شامل Great Basin در غرب ایالات متحده، کمربند نقره مکزیکو، ژاپن، منطقه Patagonia در آرژانتین و Hauraki Goldfield در نیوزلند می باشد. در این مطالعه به شرح وقایع منطقه با توجه به تعیین سن توسط آدولاریا و مولیبدنیت می پردازیم.
زمین شناسی منطقه
در 25 میلیون سال اخیر، بخش شمالی نیوزلند، تغییرات قابل توجهی در محل ولکانیسم متحمل شده اند. منطقه Hauraki Goldfield تقریبا شامل 50 کانسار طلا – نقره اپی ترمال آدولاریا – سرسیت می باشد. بیشتر سنگ های کانه دار شامل مجموعه ای از رگه های کوارتزی می باشند و بعضی از کانسار ها محصولات مهمی از برش های هیدروترمالی یا استوک ورک دارند. محصول کلی از سال های 1862 تا 2009، مقادیر 320000 کیلوگرم طلا و 6/1 میلیون کیلوگرم نقره بود.

Abstract

The Hauraki goldfield in the Coromandel volcanic zone contains approximately 50 adularia-sericite epithermal Au-Ag deposits in a 200-km-long by 40-km-wide north-south−trending belt. These deposits have produced approximately 320,000 kg Au and 1.5 Mkg Ag and formed from Miocene to Pliocene subaerial hydrothermal systems. The goldfield has been divided into three provinces (northern, eastern, and southern), based on the host rocks and geologic setting of the deposits (Christie et al., 2007). In the northern province of the goldfield, adularia from Paritu yields a single 40Ar/39Ar plateau date of 16.32 ± 0.13 Ma, and adularia from Opitonui yields a preferred 40Ar/39Ar age of 13.15 ± 0.03 Ma. Two Re-Os dates of molybdenite from porphyry-style mineralization at Ohio Creek overlap within error and yield dates of 11.87 ± 0.06 and 11.97± 0.08 Ma; geologic relationships suggest that this is the likely age of mineralization in the nearby Thames epithermal deposits. In the eastern province, adularia from the Ohui deposit gives a preferred 40Ar/39Ar age of 8.29 ± 0.25 Ma, adularia from the Broken Hills deposit gives a preferred 40Ar/39Ar age of 7.12 ± 0.02 Ma, and adularia from the Wharekirauponga prospect yields a preferred 40Ar/39Ar age of 6.32 ± 0.12 Ma. In the southern province, adularia from quartz veins at the Maratoto deposit provide a preferred 40Ar/39Ar age of 6.41 ± 0.04 Ma, and adularia from a quartz vein at the Sovereign deposit yields a preferred 40Ar/39Ar age of 6.70 ± 0.16 Ma. Two dates from vein adularia at the world-class Martha deposit overlap within error, and we interpret a preferred age for the deposit of 6.16 ± 0.06 Ma. Two samples of molybdenite from veins in the Martha deposit yield discrete Re-Os dates of 6.37 ± 0.03 and 6.51 ± 0.03 Ma. Adularia from one quartz vein from the Favona deposit yields a 40Ar/39Ar date of 6.05 ± 0.04 Ma. Host rock and vein adularia from the Karangahake deposit yield 40Ar/39Ar plateau dates that range from 6.90 ± 0.20 to 5.71 ± 0.13 Ma, which may reflect more than one stage of mineralization or protracted fluid flow. Adularia from veins at the Waiorongomai deposit yields a preferred 40Ar/39Ar age of 5.71 ± 0.03 Ma, and adularia from a vein at the Eliza deposit yields a preferred age of 4.47 ± 0.06 Ma. The southernmost deposit in the Hauraki goldfield, Muirs Reef, has adularia in quartz veins that yield 40Ar/39Ar plateaus dates of 2.12 ± 0.11 to 1.78 ± 0.16 Ma. Combined with previous work, these results indicate that mineralization in the Hauraki goldfield ranges from 16.3 Ma in the north to 2 Ma in the south, and clusters into two distinct groups that correlate with location, volcanic stratigraphy, and mineralization style. The first group, from ~16.3 to ~10.8 Ma contains epithermal veins, including bonanza-style veins, and porphyry-style mineralization that formed in the northern province in an arc that was dominated by andesitic volcanism. The second period of mineralization occurs primarily from 6.9 to 6.0 Ma in the eastern and southern provinces, when precious metals were deposited into thicker colloform-crustiform banded veins that formed in extensional settings in an arc that was erupting bimodal andesite-rhyolite compositions. Therefore, even though volcanism in the Coromandel volcanic zone was active from 18 to 2 Ma, Au-Ag mineralization was focused into two discrete periods of this arc formation, and the style of mineralization changed through time, coinciding with a change in style of volcanism. In addition, while Hauraki goldfield mineralization discontinuously lasted more than 11 m.y., greater than 80 percent of the known gold endowment was deposited in a relatively brief 0.9 Ma window between 6.0 and 6.9 Ma. These changes through time likely reflect, at least in part, reorganization of the Miocene Northland and Colville volcanic arcs in the New Zealand region of the southwest Pacific..

1- Introduction

EPITHERMAL Au-Ag deposits form from hydrothermal systems that most commonly develop in active volcanic regions (e.g., Simmons et al., 2005). Epithermal provinces occur in remnant and active volcanic arcs worldwide, including the Great Basin of the western United States (e.g., John, 2001; Saunders et al., 2008), the Mexico silver belt (e.g., Albinson et al., 2001), Japan (e.g., Hishikari: Izawa et al., 1990), the Patagonia province of Argentina (e.g., Sillitoe, 2008), and the Hauraki goldfield of New Zealand (e.g., Christie et al., 2007). Work in these, and in other epithermal provinces has focused mainly on descriptions of individual deposits, and yet few integrated studies have documented the temporal evolution of volcanic systems and the relationships between tectonics, volcanism, hydrothermal activity, and the formation of epithermal gold deposits. Here, we document the regional chronology of the Hauraki goldfield, providing new 40Ar/39Ar dates of hydro thermal adularia and Re-Os dates of molybdenite from veins.

Regional Geology

In the last 25 m.y., the North Island of New Zealand has undergone a considerable shift in the locus of volcanism, from the north- to northwest-trending Northland arc between 25 and 15 Ma, to the Coromandel volcanic zone between 18 and 2 Ma, and then to the currently active northeast-striking Tonga-Kermadec-Taupo Volcanic Zone arc (Fig. 1; Adams et al., 1994; Ballance, 1999; Hayward et al., 2001; Carter et al., 2003; Briggs et al., 2005). Although there is wide consensus on this overall evolution, important details remain unclear, including the timing of the significant clockwise rotation of the arc from north-northwest to northeast trending.