Metallogeny of the geodynamic systems of the pulsating expanding earth



Yüklə 0,51 Mb.
Pdf görüntüsü
səhifə55/55
tarix06.02.2018
ölçüsü0,51 Mb.
#26743
1   ...   47   48   49   50   51   52   53   54   55

131 
sedimentary and magmatic rocks in  late Archean  and early Proterozoic  (Figure 
2) (Crustal..,1974).  The process of enrichment   potassium in  Earth's crust  was  
universal, suddenly and global as a geochemical phenomenon. It has received in 
the  geological  literature  the  name  "  of  potassium  explosion  ".  The  petrological 
consequence  “of potassium explosion” was an extremely wide development of 
granites    and    formation  a  granite  layer  in    the  Earth's  crust.  The  cause  of  this  
appearance  it  is  necessary  to  search in  evolution  of composition  of the mantle. 
The  potassium  is  the  strongest  chemical  base  and  carreing  out  of  it  is)  
connected with the change of an acid-basic mode of interaction in the bowels of 
the  Earth.  About  it  testifies  the  change  of  composition    of  fluids  in  the 
geological    time.    The  granulite  metamorphism  of  early  Archean    proceeded 
under influence of a waterless, sharply restored fluid, in which composition Н
2
 
and  СН

prevailed.
 
    For  late  Archean    and    Proterozoic  formations  more 
typically  was  metamorphism  of  amphibolite  facies,  which  mineral  balance 
demand high pressures of  Н
2
О and  СО
2
, otherwise completely oxidized fluid. 
Thus,  the  occurrence  of  water  in  structure  of  a  deep  fluid  and    potassium 
explosion  are  synchronous  and,  probably,  are  mutually  caused.  That  was  the 
cause  of  wide  display  of  acid  granites  and  genetically  connected  to  them 
deposits  of  gold,  uranium  and  others  lithophile  elements.  The  most  ancient 
granites  have  age  near  3,7-3,5   Gа, however, it were mainly sodium  granites  – 
enderbites, whose volume was rather small. Deposits of gold in connection with 
enderbites are not fixed, that it is possible to explain by domination of waterless 
granulite at that time.  
 
   
Reprinted with permission from Publishing House Nedra.  
Addition  a  resources of gold is made by M.A. Krutoyarskiy ( 2004 )  
 


132 
Table 3.  Auriferous formations and their resources of gold on the Earth 
 
 
 
Geochronology 
 
 
3,0- 
2,8 
Ga 
2,7- 
2,6 
Ga 
2,5- 
2,4 
Ga 
2,3- 
1,7 
Ga 
1,6- 
1,0 
Ga 
1,0- 
0,54 
Ga 
540- 
360 
Ma 
 
360- 
250 
Ma 
250- 
  70 
 Ma 
070- 
  20 
 Ma 
020- 
001 
 Ma 
Type  auriferous deposit:   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
I  group.      Pre-orogenic 
volcano-sedimentary  
ore formations: 
37,000  t / 41.6 % 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1.  Аu-Fe-S    volcano-
sulphide ore deposits:  
5,000  t / 5.6 % 
 
1,000 
 
 
 
 
 
1,400 
1,100 
900 
600 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. Аu-Fe-S  carbonic-
sedimentary ore deposits: 
17,000  t / 19.1 % 
 
1,200 
900 
1,300 
 
3,400 
2,000 
2,700 
4,600 
900 
 
3.    Аu-Fe-S    volcano-  
sedimentary ore deposits:  
15,000 t / 16.9 % 
2,000 
8,500 
900 
 
 
 
 
2,200 
1,000 
 400 
 
II  group.    Post-orogenic 
plutono-volcano 
 ore formations: 
52.000 t / 58,4 % 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4. Au – Cu porphyry ore  
deposits 
5,000 t / 22.5 % 
 
 
 
 
 
 
2,000 
 2,800 
5,000 
5,000 
5,200 
5. Аu-Qu replacement 
carbonate ore deposits:  
5,000 t / 5.6 % 
 
 
 
 
 
 
 
 
 2,530 
2,470 
 
6. Аu-S  polymetallic vein 
in granite ntrusions: 
 14,000 t / 15.7 % 
 
 
 
 
 
 
400 
3,600 
5,000 
4,500 
 500 
7. 
Аu-Ag  epithermal-  
hydrothermal deposits: 
  9,000 t / 10.1 % 
 
 
 
 
900 
 
 
 1,500 
2,900 
1,800 
1,900 
8.  Аu-Sb-Hg  epithermal-
hydrothermal 
deposits: 
2,000 t / 2.3 % 
 
 
 
 
 
 
 
 
250 
 750 
 500 
 350 
 250 
9. Аu-Cu-U deposits 
Olympic Dam type:  
2,000 t /  2.3% 
 
 
 
 
2,000 
 
 
 
 
 
 
10. Old  metamorphic  Au 
placers: 
80,900 t  /  41.5 % 
       
80,00

 
 
 
 900 
 
 
 
 
 
 
11. Mesozoic-Cenozoic 
detrital    Au placers:  
 23,000 t / 11.8 %
 
 
 
 
 
 
 
 
2,000 
4,000 
7,000 
10,000 
12. Entombment Au-U 
weathering crust   discordant 
type  : 2,000 t / 1.0 %
 
 
 
 
 
2,000 
 
 
 
 
 
 
Total Au:  195,000 t 
2,000 
90,700 
1,800 
1,300 
5,800 
3,400 
4,650 
16,950  26,630  23,320  18,450 
Total Au:  100.0 % 
   1.0     46.5 
    0.9 
    0.7 
   3.0 
    1.7 
    2.3 
      8.7      13.7      12.0        9.5 


133 
       The    change  of    geodynamic  regime  at    development  of  the  Earth  in  late 
Archean was most likely  caused by the beginning of its expansion. We explain 
the  process  of    oceanic  formation  by  the  general  expansion  of  the  Earth  and, 
consequently, on the area of the distribution oceanic crust. Relative distributions 
of  the  areas  of continental and oceanic crust show, that in  order to  account  for 
the  oceanic  formation  it  is  possible  to  assume  the    increaseing  of  the  Earth’s  
surface    approximately  in  2.5 times (Larin, 1980).  The geosynclinal  structures 
began  to  start    on    continents  in  Archean-Proterozoic    time.  The  volcano-
sediment formations were deposited on the oceanic type  crust in the troughs, as 
the result of this process the green-stone belts were formed. 
 
         The  formation    of  the  ocean  is  a  relatively  young  phenomenon.  It  is  reliably 
dated  to  start in the late Paleozoic and continued with maximal activity in Mesozoic 
and  Cenozoic  aras.  Most  probably,  the  Pacific  ocean  is  an  exception,  because  its 
peripheral structural features do not preclude initial growth in early Precambrian time   
(Khain,  1971;  Pushcharovsky,1972).        The  Earth’s  expansion, as estimated by the 
rate of the growth of the oceans, evidently, accelerated in current of time. The total 
area of the “young” oceans    ( the Atlantic, Indian, and Arctic), approximately equals 
to  the  “old”  Pacific  ocean.  The  area  of  the  bottom  of  all  oceans  has  particularly 
increased sharply at  Mesozoic – Cenozoic eras, that is complied with the increasing  
volume of water in  oceans  and indirectly with  formation of a rich deposits of gold, 
uranium  and  rare  lithophile  metals  in    the  geosynclines  and  areas  of  tectono-
magmatic activization. 
       The lamination of external geosphere of the Earth on the crust, pirolite and 
gipolite  with  rather  contrast  distribution  of  potassium,  rubidium  and, 
accordingly,  radiogenic  strontium  postulated  in  the  past  time  the  contrast 
between the geochemical   character of allocation of these elements in the zone 
of  sedimentation,  depending  on  the  process  of  the  ocean  formation,  which 
subsequently  resulted  in    disclosure  of  more  and  more  deeper  horizons  of  the 
planet. The carbonates of calcium fix the isotope composition of strontium in the 
water, from which they  fall out, that allows to consider the evolution of the ratio 
87
 Sr / 
86
Sr in the ocean’s water of the Earth. The curve, describing the evolution 
of isotope composition  of strontium  in  the oceans  at  that time  appeared rather 
peculiar  (Figyre  3),(Faure  and  Powell,  1972).  Three  cardinal  perturbations  are 
clearly prominent on it, which, obviously, reflects essential changes of the image 
of  the  Earth.  The  data  show  exponential  increase  of  the  relation 
87
Sr/ 
86
Sr  in 
waters, circumfluent of the planet during the period from 3,0 up to 1,1 Ga.    The 
extrapolation  of  this  curve  until  now  has  resulted  to  the  modern  value  of  the 
isotopic  relation  of  strontium  in  the  continental  crust.  However,  in  late 
Precambrian, approximately on the boundary of middle and upper Riphean, this 
relation sharply deviates from the exponential dependence (perturbation А) that 
testifies to the appearance of a source with the low isotope attitude of strontium 
exposed  on  the  extensive  territory.    According  to  V.N.Larin  (1980), it is,  most 
probably,  connected  with  the  beginning  of  active  the  ocean  formation,  during 
which  low  potassium    emanated  the  tholeiite  basalts  in  huge  amounts,  that 


134 
accompanied  the  formation  of  the  oceanic  depressions.  It  is  possible  to 
 
Reprinted with permission from Publishing House Nedra.  
Taken from Larin  (1980). Modified by Krutoyarskiy ( 2004 ). 
 
 
connect  the  sharp  failure  of  the  curve  (perturbation  В),  coming  on  the  end  of 
Paleozoic and beginning of Mesozoic, with the acceleration of the processes of ocean 
formation in Mesozoic era, when there was disclosure the Atlantic and Indian young 
oceanic  depressions  alongside  with  proceeding  expansion  of  the  existent    Pacific 
ocean. 
         The  acceleration  of  the  ocean  formation,  connected  with  the  expansion  of 
the  Earth,  by  all  means  should  cause  the  strain,  and  at  the  end  the  break  of  the 
mantle layer restite in the middle part of the ocean couch. It  accompanied by the 
rise  and  output  on  the  surface  the  again  formed  silicate  mattress  of  the  layer  B, 
arising  by  the  way  of  metasomatism  of  the  intermetalic  layer  C  of  the  upper 
mantle.  The  content  of  Rb  in  intermetalic  connections  of  the  layer  C  should 
indicate initial concentration of this element on the planet and, hence, should not 
be less, than in gipolite. In this connection, the sharp increase of the relation 
87
Sr / 
86
Sr  in  oceanic  carbonate  sediments  (perturbation  С)  is  explained  (Figure  3).  At 
the  pressure  of  level  10  GPа  and  above,  the  formed  silicate  mattress  should  be 
represented by spinel-garnet mineral association, whereas at reduction of pressure 
will  prevail  ever  more  pyroxene-olivine  paragenesis.      As  far  as  the  isomorphic 
capacity of lattices olivine and pyroxene is much lower, than at garnet and spinel    
(in the attitude of potassium, uranium and others lithophile  elements),   the  
  change  of  mineral  paragenesis,  formed  by  metasomatic  way  in  the  bowels  of 
middle  oceanic  ridges,  (necessarily)  should  necessarily  be  accompanied  by  an 
increasing  the  gab  of  these  elements.  Exactly here it possible that a huge source 
which  was  caused  by  late  Jurassic  the  perturbation  C  in  geochemistry  of 


135 
potassium and strontium in the zone of sedimentation at the bottom of oceans of 
the Earth (Larin, 1980). 
                              
     
 
        
                                                                                                                                                                                                         
      The deep-water red clays of pelagian parts of the oceans along with the high 
contents of ore elements have a sharply increased concentration of potassium and 
uranium. In the light of what has been stated above, it should be connected, as far 
as  the ore matter, to axial parts of oceans, with process of silication intermetalic 
joints  of  the  upper  mantle.  Admit  the  community  of  sources  for  these  elements 
and  ore  matter,  and  also  the  same  cause  of  conditionality  of  characteristic 
"failures"  on  the  curve  evolution  of  potassion  and  radiogenic  strontium  in 
Mesozoic-Cenozoic,    it  is  possible  to  involve  the  data  of  isotopic  strontium  for 
defining the time of the beginning of entrance ore matter through the axial zone of 
oceanic  couch.  According  to  the  curve,  reflecting  variation  of  the  relation 
strontium  at ocean’s carbonates during the Phanerozoic, the first portions of ore 
matter could begin to enter from the end of late Jurassis time (150-140 Ma), but 
from  the beginning of Cenozoic the process  of endure of ore matter has become 
more  intensive.    At  that  same  time  on  the  continents  and  transitive  zones  to  the 
oceans took place  the processes of tectono-magmatic activity which  generated a 
lot of gold deposits  (Table 2, Figure 4).  
         The  formation  of  large  and  superlarge  deposits  of  gold  with  reserves  more 
than 500-1000 t is connected with the periods of tectono-magmatic activity, at the 
processes  of  reuvination    and  secondary  concentration  of  gold  by  fluid  and 
hydrothermal solutions, rising from more young intrusions of granites  and other 
magmatic  masses,  lieing  on  significant  depths  from  1-5  up  to  10  km    (Boyle, 
1955;  Bache,  1987;  Rundquist,  1993;  Konstantin  et.al,  2000;    Safonov,  2003;  
Potters et al., 2004).  
 
 
 
 
                          
                                                                    REFERENCES
 
 
 
           Bache  J.-J.  (1987).  -    World  gold  deposits,  a  geological  classification.  - 
Elsevier Science Publishing Co.,  NY, p. 178.  
        Boyle  R.W.  (1955).  -    The  geochemistry  and  origin  of  the  gold  bearing 
quartz  veins  and  lenses  of  the  Yellowknife  Greenstone  belt.  -  Econ.  Geol.,  N  
50,  pp.51-66.  
        Betekhtin  A.G. (1950). - Mineralogy. – State Publishing House, M., p.956.            
        Emmons W.H. (1937). -  Gold Deposits of the World. - NY.  
        Engel  A.E.J.,  Itson  S.P.  et.  al.  (1974).  -    Crustal  evolution  and  global 
tectonics: a petrogenic view. - Geol. Soc. of America Bull.,  v.85, N 6, pp. 843-
858.  


136 
        Gold.    (2000). - Mineral Summary. - NDMP, Brazil,  v.20, p.54.  
        Gold.  (2004)    -  Minerals  Yearbook,  Metals  and  Minerals.  USGS. 
Washington,.pp. 32.1-32.13.  
        Goldsmidt V.M. (1937). –  Crystalochemistry. –Khimtheorizdat, M .      
        Goncharov V.I., Vashilov Yu.Ya., Sidorov A.A.,, Volkov A.V., Gorjachev 
N.A. (2004) -  The Deep structure of large precious metal  deposits of northeast  
Asia. - ИГЕМ the Russian Academy of Science, M., pp.69-94.  
         Hutchinson R.W. (1975). -  Lode gold deposits; the case for volcanogenic 
derivation. - Portland, Oregon, Dep. Geol. Miner. Ind. Bull., , pp.64-105.  
          Konstantinov  M.M.,  Nekrasov  E.M.,  Sidorov  A.A.  et.al.  (200).  The 
auriferous   giants deposits of Russia and World. -  Scientific world. M,  p. 270. 
          Krutoyarskiy  M.A.,  Larin  V.N.Larin,  Magakian  I.G.,  Smyslov  A.A. 
(2000) – The Brief Explanatory Note to “ Metallogenic Map of the Geodynamic 
Systems of the Pulsatory – Expanding  Earth,” scale 1:15,000,000. - IANSS, S-
Pt.,Chicago, p.76.   
          Larin  V.V.  (1980).  –  The  hypothes  of  primary  hydridic    the  Earth.  – 
Nedra, M., p.215. 
         Petrovskaya N.V. (1955). - . To the question on principles of mineralogical 
classification of types  initial auric ores. – Trudy NIGRI,  gold, vyp..20. 
          Peterman  Z.E.,  Hedge  C.E.,  Tourtelot  H.A.  (1970).  -    Isotopic 
Composition of strontium in sea water throughout Phanerozoic Age. -_Geochim. 
et  Cosmochim. Acta, v.34,  pp.105-120.  
         Pushcharovskiy  Yu.M.  (1972).  -    Introduction  at  tectonic  of  the  Pacific 
segment of the Earth. -  Nauka, М.,, p. 222.  
         Ridler  R.H.  (1976).  -    Relationship  of  mineralization  to  volcanic 
stratigraphy in the Kirkland lake  -  Larder lake area, Ontario.-Geol. Assoc. Can. 
Proc., N 21, pp.33-42.  
        Rudnik  V.A.,  Sobotovich  E.V.  (1984).  -  The  Early  history  of  the  Earth.  - 
М., Nedra, p.349.  
         Rundquist  D.V. (1993). – The epochs of reuvenation  Precambrian  crust 
and their metallogenic meaning. - Geology of ore deposits. N 6, pp. 467-480. 
  Safonov Yu.G. (2003). – The auriferous  deposits of the World  - genesis and  
metallogenic potential. -  Geology of ore deposits, т.45, N 4, pp. 305-320.                         
         For G., Pauell J. (1974)  - Isotopes of strontium in geology. – Izdan. Mir, 
M. p.214.    orks the forecast was confirmed and the last “Gold Klondike” of the 
XX century in Arctic was detected. 
        In 1996   Krutoyarskiy   has   written    the 
          Shumilin  M.V.  (1996)  -    Balance  of  world  production  and  resources  of 
Uranium. – Rasvedka  i okhrana nedra., N3, pp.10-11. 
 
 
                            
 
 
                            
 


137 
                          About the  Editor and Author                                                          
 
       
Mikhail A. Krutoyarskiy graduated from the 
Leningrad  State 
University  (USSR) 
in  1953
  as  an 
exploration  geologist.    Since  1954  to  1971  his  industrial 
and  scientific  activity  was  connected  with  Leningrad 
Scientific 
Research 
Institute 
of 
Arctic 
geology. 
Krutoyarskiy  has  worked  in  geological  mapping  and 
searching  of  diamondiferous  kimberlites  and  placers  on 
the  Siberian  Platform.    In  1956  he  participated  on 
discovery of a new Olenek region and exploration the first 
in  Russia  diamondiferous  kimberlite  pipe  “Leningrad”.  
Between  1959  &  1968,  he  has  worked  as  a  research 
geologist  for  exploration  of the Yakut  province, studying 
kimberlite  rocks;  mineralogy  and  physical  properties  of 
natural  diamonds.  In  1961  Krutoyarskiy  has  created  the 
“Forecast  map  of  searching  a  new  diamondiferous 
deposits on the North Siberian platform”             (scale 1:500,000). From 1969 to 1971 he 
mapped  an  ancient  complex of metamorphic terrain  on Anabar shield.  As a result of these 
explorations  he had written a lot of scientific reports, articles and two books.   In 1968 he 
successfully  defended  his  Ph.D.  thesis  on  the  diamondiferous  of  the  Western  Yakut 
kimberlite province. 
      Since  1972  until  1992  Krutoyarskiy  worked  for  the  Scientific  Research  Institute 
Okeangeologia as a senior scientific geologist, where he has led a new scientific direction - 
the estimation of prospects the Arctic shelf for the diamonds and gold placers.  To resolve 
this problem he had made in 1972 the “Forecast map of auriferous North-Taimyr province” 
(scale 1:1,000,000), where he segregated 9 perspective areas for searching gold deposits and 
placers.  Among  them  has  been  Cheliuskin  peninsula,  on  which  the  Polar  expedition  has 
found two gold placers in 1981.  As a result of these was doctoral thesis of the “Metallogeny 
of  Geodynamic  Systems  of  the  Pulsating-Expanding  Earth”,  to  which  he  has  compiled  the  
“Metallogenic  Map  of  the  Earth”.  The  doctoral  thesis  and  the  map  have  been  completed 
already after his emigration in USA at the end of 1996. Now he is working as a consultant 
geologist in U.S. Geological Survey and at the International Academy of Natural and Social 
Sciences. The vast scientific interests of Krutoyarskiy have found reflection in the numerous 
published works, devoted to various questions of the geology, petrology and mineralogy of 
kimberlites, diamonds and gold; to the forecast metallogenic diamondiferous and auriferous 
maps.  He  has  authored  or  coauthored  of  5  books  and  more  than  100  professional  reports, 
articles, geological and metallogical maps.  
       The completion of the collective work " Metallogenic Map of the Geodynamic Systems 
of the Pulsating-Expanding Earth”(scale 1:15.000.000) and the “Explanatory Note” to it has 
allowed  M.Krutoyarskiy  (as  responsible  editor)  to  take  part  in  the International  Geological 
Congresses  in  Brazil  (2000),  Italy  (2004)  and  Norway  (2008).    Presentation  of  this 
Metallogenic  map  and  Explanatory  note  has  caused  the  great  interest  a  geologists  of  the 
world.  The Russian Academician N.A.Shilo had written in his review, that this work “will 
be splendour of modern geology” and allows on a scientific basis to discover the deposits of 
useful minerals, where “Sezam opened the vaults to his treasures”.  


138 
 
(Click on the Map to open the full Map version) 
 
 
(Click on the Map to open the full Map version) 
 
 


139 
 
 


140 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


141 
 


142 
 
 
 
 
 
 
 

Yüklə 0,51 Mb.

Dostları ilə paylaş:
1   ...   47   48   49   50   51   52   53   54   55




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©www.genderi.org 2024
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə