1. 러시아 드라이 밸리(Dry Valleys)
드라이 밸리(러시아어로는 Cyxoлй또는 영어로 Sukhoy Log, 이르쿠츠크주에 속함)는 러시아 동부 이르쿠츠크에 위치한 층상 금광입니다. 이 지역의 파톰 산맥. 이 지역은 리피디아 중기와 후기의 육지 및 탄산 탄산염 퇴적 변성암으로 구성되어 있습니다. 이 암석은 거의 SN 경향의 대륙 내 균열 시스템의 형성으로 인해 암석 가장자리 분지에 축적되었습니다. 분지의 개발은 대륙지각의 해양화 징후 없이 대륙 가장자리의 안정화로 끝났습니다. 이 지역은 열곡 운동 환경에서 발달했는데, 이는 모호 표면의 명백한 융기에 의해 입증되었으며, 이로 인해 해당 지역의 지각 두께는 36km로 감소한 반면 인접 지역에서는 42~45km였습니다.
구조적으로 Dry Valley 광상은 복잡한 동기화 구역 내에 위치하고 있습니다. 광체는 거꾸로 된 배사 주름에서 발생합니다. 층간 추력 단층 구역은 이 배사 주름뿐만 아니라 일부 고급 단층, 벽개 구역, 확장 균열 및 작은 접힘에서도 추적될 수 있습니다.
광물화 지역을 둘러싸고 있는 육상 탄소질 암석은 후기~중기 리페다이호몰신층으로, 총 두께는 750~850m이다. 이 그룹은 암석학에 따라 3개의 하위 그룹으로 나눌 수 있습니다. 상부 하위 그룹은 주로 세립질 석영-견운모-아염소산염 이암과 미사암으로 구성되며, 때때로 세립질 사암도 포함됩니다. 이 하위 그룹의 모든 암석은 유기물이 풍부하며(부피 기준 2%~3%, 5%~7%), 금 광물화가 일어나는 하위 그룹의 중앙 부분에서 유기 탄소 함량이 가장 높습니다. 호몰신층의 중간 하위군은 모래가 더 많고, 하위 하위군은 상위 하위군과 유사하지만, 중간 및 하위 하위군은 유기 탄소 함량이 더 낮습니다.
일반적으로 Dry Valley 퇴적층은 역전된 배사습곡의 중심부에 위치하며, 그 위치는 고등급 단층대와 탄소가 가장 풍부한 육생암의 분포에 의해 통제됩니다. 수직 단면에서 광상은 퍼져 있고 중첩된 광맥 모양 및 광맥 모양의 석영-탄산염-황화물 광물 분포가 특징입니다. 이러한 종류의 광물화는 광체의 상부 및 하부 암석(상부 광체 및 하부 광체)에서는 강하지 않지만 광체에서는 황화물, 새로 생성된 석영 및 탄산염의 양이 5%~ 7%(볼륨). 광석의 구조적 구조적 특성과 맥석 및 새로 형성된 황화물 광물 집합체와 원래 퇴적암 사이의 관계는 광물화가 비철 및 귀금속 함량이 높은 탄소질 매질에서 다중 변성작용 및 대사작용에 의한 것임을 나타냅니다. 금속.그리고 형성되었습니다. 가장 강하게 표현되는 것은 다단계 대사탄화(초기 단계에서 마그네시아 및 고철질 탄산염의 형성), 석영화 및 황철화입니다.
광석 광물은 광석 중에서 작은 부피(3~5%)를 차지하지만, 광물 구성은 매우 다양합니다. B. B. Gistrel 등(1997)은 천연 금속, 금속 고용체 및 금속간 화합물, 황화물, 비소 및 황 비화물, 셀렌화물에 속하는 광석 광물(변종 포함)이 최소 75종에 달하는 것으로 연구했습니다. , 비스무트화물, 안티몬화물, 인산염, 텅스텐산염, 할로겐화물 및 산화물. 많은 금 매장지(블랙 셰일과 관련된 금 매장지 포함)와 달리 Dry Valley 매장지 광석은 황철석의 절대 다수를 차지하는 반면, 덜 일반적인 광물은 주로 Ni 및 Co가 풍부한 황화물과 비소 및 황 비소입니다. 흔히 볼 수 있지만 큰 집합체를 형성하지 않는 미네랄에는 방연석, 섬아연석, 희토류 광물(Ce, Nd 및 La의 인산염(모나자이트) 및 Y, Gd 및 Dy의 알루미노규산염 및 인산염)이 포함됩니다. 더 희귀한 광물은 쿠바 광석, 비소철광, 몰리브덴암, 규철석, NiFe2S4 및 Ni3FeS4 광물, 철망간석 및 회중석입니다.
일반적인 광물은 주로 황철석, 황철석, 펜틀란다이트, 침철석, 비소광, 비소광물이며, Te는 주로 Ag, Au 및 Bi와 결합된 화합물입니다. Dry Valley 매장지에서는 텔루르 금광석, 텔루르화물 은광석, 황 금 및 은광석, 텔루르화 은광석, 육각형 텔루르화물 은광석, 사방정계 텔루르화물 금 및 은광석이 확인되었습니다. 이러한 광물은 일반적으로 천연 금에서 발생하는 황철석 결정에 미크론 이하의 함유물로 발생합니다. Copperite와 sphalerite도 희귀 광물입니다. Dry Valley 매장지의 황화금 광석에서 희토류 광물이 발견된 것은 매우 중요합니다. 희토류 광물은 주로 La, Nd 및 Ce의 인산염(모나자이트-모나자이트)이며, 이는 광물화에 수반되는 탄산 맥석 물질에 자주 나타납니다.
Dry Valley 매장지 내 백금족 금속의 일반적인 분포 패턴은 금광석 벨트의 상부 및 하부 암석 지층의 수직 단면에서 채취한 400개 이상의 샘플에 대한 분석 결과를 기반으로 합니다. 백금족 금속 중에서 백금이 주요 금속이며, 다른 백금족 금속도 가끔 나타나며 그 양은 더 적습니다.
프로파일 내 열수성 대사암 및 황화물에 더 높은 Pt 함량(0.1g/t 이상)이 나타납니다. 전체 프로파일에는 광석이 포함되어 있지만, 1g/t 이상의 함량은 금광체 부분과 연결된 상부 광석 영역에 집중되어 있습니다. . 지하층의 Pt 함량은 상대적으로 높지만 분포가 불규칙합니다. 즉, 백금 광물의 일부는 Au 함량이 가장 높은 구간과 일치하고, 일부는 Au 함량이 가장 높은 구간을 넘어 확장됩니다. 다른 백금족 금속의 분포에도 이러한 경향이 있지만 Pd 함량은 일반적으로 Pt보다 한 단계 낮습니다. 나머지 백금족 금속은 가끔씩만 나타나지만 가장 높은 함량(예: Rh 최대 0.8g/t) 일반적으로 Pt -To의 최고 함량과 동일합니다.
유기 지구화학 측면에서: ① 광상 금광석 벨트의 평균 유기 탄소 함량은 0.7%에 가깝고 지역적 편차는 0.2%~5%입니다. ② 일반 샘플에서는 유기 탄소 함량이 0.7%에 가깝습니다. 탄소 함량은 총 귀금속 함량과 관련이 있습니다. 그들 사이에는 상관관계가 없습니다. ③ 유기물은 원래 퇴적 유기물이 변성 변형되는 동안 형성되는 작용기가 없는 구조화되지 않은 흑연과 같은 물질인 케로겐(kerogen)에 의해 지배됩니다. ④ 유기탄소 성분에 존재한다. 용해성 유기물은 원래 퇴적물의 잔재물일 수 있다. ⑤ 유기물 성분에는 기체상이 있다. 유기 화합물(아미드, 고분자 화합물 등)이 존재하기 때문에 귀금속과 착물을 형성할 수 있지만 연구에서는 귀금속과 착물을 발견하지 못했습니다. 불용성 탄소질 물질(광석이 있는 암석의 암석 형성 성분, 미립자 분산상, 다양한 무질서한 은밀결정 흑연 및 흑연과 동일)에는 두 가지 형태학적 유형이 있습니다: 방울 모양(즉, 쇄설물 형태) 및 벌집 모양(흡착과 동일) 형태). 오제 분광법과 X선 광전자 분광법을 이용한 동정에서는 백금족 금속의 존재는 검출되지 않았으나, X선 광전자 분광법에서는 탄소질 물질 중에 금이 대전되지 않은 상태(Auo)로 존재하는 것으로 나타났다. 이는 탄소 입자가 금속(천연) 상태에서 금으로 풍부해지고 금 입자가 매우 미세하여 탄소 입자의 활성화된 표면에 흡착될 수 있음을 의미합니다. 백금족 금속도 비슷한 상황인 것으로 추측된다.
러시아 과학자들은 전자 탐침을 사용해 1,000개 이상의 황철석, 황철석, 펜틀란다이트, 황동석, 침철석, 비소-비소 계열 광물 입자를 분석했지만 대부분 입자의 검출 한계가 0.01% 미만이므로 백금은 없습니다. 그룹 금속은 소수의 황철석, 펜틀란다이트, 기타 황화니켈, 비소 및 유황 비화물 입자에서만 발견되었습니다. 백금족 금속의 국부적 농축이 발견되었습니다.
중사 연구를 통해 입자 크기가 가장 작고 밀도가 가장 높은 광물 샘플에서 백금족 금속 함량이 더 높은 것으로 밝혀졌습니다. 입자 크기가 -0.06mm인 초중질 농축 시료에서 백금족 금속의 총량은 9.9%, 즉 99,000g/t에 이릅니다. 추가 연구에 따르면 초중입자 크기에서 백금족 금속 광물은 주로 자유 입자로 존재하며 광석을 형성하는 황화물과 거의 연관되지 않는 것으로 나타났습니다. 백금족 광물 입자 크기는 0.5μm ~ 10μm이지만 더 큰 입자도 존재합니다. 가장 작은 백금 광물 입자는 일반적으로 등축이며 거의 원형입니다. 10μm보다 큰 일부 입자는 불규칙한 골격 모양을 하고 있으며 금 덩어리와 유사한 내부 구조를 가지고 있습니다. 황철석과 관련된 백금 광물은 모양이 불규칙하고 부분적으로 수지상입니다. 40개 이상의 Pt 함유 광물상에 대한 연구를 통해 천연 백금 및 Pt-Fe-Cu 계열 금속 고용체가 주요한 것임을 입증했습니다. 가장 일반적인 광물상은 Fe 및 Cu 함량이 낮은 천연 백금입니다. 천연 백금은 개별 입자 형태이거나 황철석과 결합되어 있습니다. 천연 백금 외에도 Fe가 부족하고 Cu가 풍부한 Pt 고용체도 있는데, 이는 Pt3Cu 유형 상과 동일할 수 있습니다. 이러한 유형의 고용체는 본질적으로 자유 입자로 나타납니다. 상대적으로 Cu가 부족하고 Fe가 풍부한 금속 고용체도 있는데, 이는 조성 면에서 등축 백금 광석(Pt3Fe)이나 정방정계 백금 광석(Pt,Fe)과 동등합니다. 몇몇 광물상의 Cu/Fe 비율은 대략 동일하며 Pt3(Cu, Fe) 고용체와 동일할 수 있습니다. 또한, 소수의 팔라듐 광물상이 발견되었습니다. 또한, Pd는 천연 백금이나 Au의 고용체에는 존재하지 않으며, 대신 방연광 및 섬아연석과 같은 금속간 화합물을 형성합니다. 팔라듐 광석(Pd, Ag)(Te, Bi) 유형 Pd 및 Ag 비스무트 텔루라이드.
드라이 밸리 매장지에서는 천연 금, 천연 은, 천연 백금 외에도 천연 철, 크롬, 텅스텐, 티타늄, 납, 주석 등 천연 금속 광물도 다수 발견됐다. 그리고 구리. 이러한 모든 천연 금속은 주로 중광석 농축물에서 발견되며, 종종 다른 금속 광물과 결합되어 발견됩니다. 천연 금속은 백금족 금속 광물의 모양과 매우 유사한 불규칙한 모양의 입자로 발생합니다. 입자 크기는 1~2미크론부터 1~20미크론까지 다양합니다.
기원 측면에서 Dry Valley 퇴적물은 지구화학적 특이성을 지닌 C 함유 퇴적암의 변성작용 및 변성변태와 관련이 있습니다. B.K. Nemerov의 연구에 따르면, C를 함유한 육지 퇴적 변성암으로 구성된 광석을 둘러싸고 있는 암석인 호몰힌 그룹(Homolhin Group)의 귀금속, 비철 금속 및 희귀 금속의 배경 함량은 일반적으로 비정상적이며 이로 인해 광물화 원소가 생성됩니다. 강화는 활성화가 발생한 후에 발생합니다. Γ·M. Varshal 등은 또한 광석을 함유한 암석의 C 함유 물질에 있는 백금족 금속이 C 함유 물질의 O 함유 작용기에서 복합체 형태로 응집될 수 있음을 지적했습니다. 광석이 있는 암석은 열이나 산에 노출되고, 귀금속은 휘발성 화합물로 변환될 수 있습니다.
드라이 밸리 매장지의 광물화 과정은 실제로 매우 복잡하며, 러시아 과학자들은 이 매장지가 적어도 세 번의 광물화 기간(Ⅰ 신디아발생기, Ⅱ-변태기, Ⅲ-열수-변성기)을 거쳤다는 사실을 발견했습니다. 단계와 다양한 단계 및 하위 단계). 그 중 광물화 단계(III)는 다음과 같이 나눌 수 있다: ① 사전 광물화 단계, ② 광물화(금광) 단계, b 중온 하위 단계, c 후기 저온 하위 단계 ③ 광물화 후기 단계. 백금족 광물의 주요 광물화 단계는 금 광물화 단계보다 빠릅니다(표 3-2).
표 3-2 Dry Valley 퇴적물의 열수-중체 기간의 다양한 광물화 단계의 광물 집합
동위원소 지구화학적 연구에 따르면(표 3-3), 유기 탄소 광물지대에서는 유기탄소와 탄산염C의 동위원소 조성이 상당히 무거워진 반면(11.64‰), 밑에 있는 암석의 유기탄소와 탄산염C의 동위원소 조성은 다시 가벼워져(-13.2‰) 최대값을 나타냈다. (-0.66‰) 광석 구역 내에서 구성은 각각 -8.68‰ 및 -2.28‰인 상부 및 하부 광석 구역에서 더 가벼워집니다. 이는 광석 벨트의 더 무거운 총 C 동위원소 조성이 탄산염 탄소의 기여로 인해 발생할 수 있음을 의미합니다. 모든 암석의 총 탄소 함량은 거의 동일하므로 광물층의 탄산염은 주로 유기 탄소의 산화에 의해 형성된다는 것을 나타냅니다. 초기 광물화 단계에서 천연 금속의 출현을 촉진하는 것이 바로 이 과정인 것으로 보입니다. S 동위원소 연구 결과도 광석대 자체의 동위원소 조성(δ34S‰)이 비정상적으로 가벼워지는 반면, 광산 상부 및 하부 암석의 황 동위원소 조성은 무거워지며, 초기 황철석에서 후기 황철석까지 황 동위원소 조성이 나타나는 것으로 나타났다. 또한 무거워집니다. 이는 동위원소 분류에 영향을 미치는 두 가지 요인이 있음을 보여줍니다. ① 광물화는 넓은 온도 범위에서 발생합니다. ② S를 광물화 영역으로 가져오는 내인성 소스가 있으며 맨틀 황이 그 중 큰 부분을 차지합니다.
표 3-3 드라이 밸리 매장지의 암석과 광석의 동위원소 지구화학적 특성
2. 브라질 세라 레스테 금
세라 레스테 금 백금-팔라듐 광상은 브라질 카라하스주 바라주 쿠리온폴리스 마을에서 북동쪽으로 약 30km 떨어진 곳에 위치해 있다. 이전에는 세라 펠라다 광상으로 알려졌었다. 이 지역은 녹암대형 금광상과 구리광상이 특징인 구리-금 광물 벨트입니다. 따라서 힐라 리스트는 퇴적암 광석이 있는 금광상으로서 독특한 곳입니다. 퇴적물은 Archean Rio Fresco Formation의 얕은 변성 퇴적암의 접힌 지층에서 발생합니다. 광체는 변성 탄소질 실트암과 백운석 대리석의 접촉부에 위치하며, 구조적으로는 경사동사선의 중심에 위치한다(그림 3-1).
그림 3-1 브라질 Gilalist 귀금속 매장지의 지질학적 특성
(Tallarico et al., 2000에 따르면)
브라질의 주요 광물 광석에는 석영(10%~60%), 고령석(1%~20%), 침철석(1%~15%), 적철광(1%~40%), 산화망간(1%~15%), 백운모(1%~15%)가 포함됩니다. 1% ~ 30%), 비정질탄소(1% ~ 10%), 미량광물에는 전기석, 탄산광물, 녹니석, 자철광이 포함되며 유용한 금속광물 분야는 주로 Pd-Pt-(Hg) 광물과 Cu-Co- Ni 황화물(Tallarico et al., 2000). 미네랄 함량 측면에서 광석의 미네랄 구성은 크게 다릅니다.
광체는 표면에서 강한 산화를 겪었기 때문에 주로 황철석, 황동석, 비소철석, 코벨라이트, 보나이트 및 방연석과 같은 1차 황화물이 거의 남지 않습니다. 화학적 탐사에 따르면 Ni(최대 1000×10-6) 및 Cu(최대 4000×10-6)가 비정상적으로 뚜렷하며 이는 구리-니켈 황화물 광물이 원래 존재했을 수 있음을 나타냅니다.
현재 알려진 백금족 원소의 광물화는 주로 팔라듐이다. 팔라듐의 광물화는 Au-Ag-Pd 합금(Au ~ 94%, Ag ~ 3%, Pd ~ 3%) 또는 Pd와 관련이 있다. -Hg 광물(포타라이트, 아테네이트 등)은 서로 관련이 있으나 독립적인 팔라듐 광물은 드물고, 지금까지 확인된 백금족 광물은 동축광물이 유일하다. 금은 주로 천연 금이며, 산화대에서 2차 성장하여 62kg의 너겟 금을 형성할 수 있습니다.
실라 리스터 금, 백금, 팔라듐 매장지의 기원에 대해서는 현재 연구가 충분하지 않습니다. 지역적 변성 정도가 낮기 때문에 악티노라이트-방해석 광물 쌍이 자주 발생한다는 것은 최고 변성 온도가 550°C에 도달할 수 있음을 나타냅니다. 따라서 Tallarico et al.(2000)은 변성암에 관입된 섬록암이 중요한 역할을 하는 반면, 탄소질 변성 실트암은 단지 지구화학적 장벽 역할을 한다고 믿었다. 그러나 Tallarico et al.(2000)도 귀금속의 출처, 광물화 연대 등의 문제가 아직 해결되지 않았다고 지적했다. 시생 관입암, 리오 프레스코 층 하부의 변성 고철질 화산암, 섬록암은 금과 백금족 원소를 제공했을 수 있습니다. 섬록암의 관입은 광체 형성의 최종 원인일 수 있지만 섬록암 자체는 표면에 노출되지 않으므로 광석 탐사의 보다 직접적인 징후를 찾을 필요가 있습니다.