Waiyapot ep028 Quartz Pebble Conglomerate Au-U Deposits แหล่งแร่ ทองคำ-ยูเรเนียม ในชั้นหินกรวดมน บรมยุค Archean

Waiyapot ep028 Quartz Pebble Conglomerate Au-U Deposits แหล่งแร่ ทองคำ-ยูเรเนียม ในชั้นหินกรวดมน บรมยุค Archean 

Fig 28.1 Location of Elliot Lake Canada

EP 28 Quartz Pebble Conglomerate Au-U Deposits แหล่งแร่ ทองคำ-ยูเรเนียม ในชั้นหินกรวดมน บรมยุค Archean

แหล่งแร่นี้เกิดในหินชั้นที่สะสมตัวตามทางน้ำ (fluvial) บนพื้นทวีปบนแผ่นดินแรก ๆ ของโลก ได้แก่ที่ Witwatersrand Transvaal S. Africa, Elliot Lake, Canada, Jacobina, Brazil, Tarkwa, Ghana, เป็นแหล่งแร่แบบกะสะลานแร่โบราญ (paleo placer) ที่มีการสะสมตัวของแร่หนัก (heavy minerals) ได้แก่ Au, PGES (platinum group elements), U, Sn, W, REES (rare earth elements), Ti, Zr, Th ที่ Witwatersrand มีแร่ ทองคำเป็นแร่หลัก, ที่ Elliot Lake มีการผลิต ยูเรเนียมเป็นแร่หลัก มีทองคำน้อย แหล่งแร่แบบนี้เกิดในตะกอนสามเหลี่ยม เชิงเขา (deltaic alluvial fans) มีความหนา 0.25-1 เมตร มีความกว้างของฐานสามเหลี่ยมถึง 90 กิโลเมตร ยาวเกือบ 100 กิโลเมตร เอียงด้วยมุม มากกว่า 30 องศา ประกอบด้วยหินกรวดมน ที่เป็น แร่quartz และsilicified shales and sandstones เป็นส่วนใหญ่ ขนาดประมาณ 5 ซม. กลม มน ดี ถึงดีมาก แต่ละแหล่งมีชั้นกรวดมากกว่า 3 ชั้น ทุกแหล่งมีแร่ pyrite เกิดร่วมอยู่ด้วยในปริมาณมาก

Elliot Lake ตั้งอยู่ทางตอนเหนือติดกับทะเลสาบ Huron มีการสะสมตัวของแหล่งแร่ขนาด 3x10 sq.km หลายบริเวณ มีชั้นแร่หนา ไม่เกิน 1 เมตรหลายชั้นรวมความลึกทุกชั้นประมาณ 100 เมตร เอียงเท30 องศาเข้าไปกลางแอ่ง โดยมีความลึกที่สุด ประมาณ 1.2 กม. จากผิวดิน แหล่งแร่นี้ มีการผลิตแร่ระหว่างปี 1997-1992 ผลิตแร่ยูเรเนียมไปแล้ว 140,500 ตันยูเรเนียม ที่ grade 0.9 %U คิดเป็น 13.8% ของการผลิตแร่ยูเรเนียมในห้วงเวลานั้น

Witwatersrand มีการผลิตทองคำไปแล้วประมาณ 40,000 tons ระหว่างปี ค.ศ. 1886-1987 และยังผลิตมาจนถึงปัจจุบันจัดเป็นเหมืองทองคำที่ใหญ่ที่สุดในโลกมีการทำเหมืองอุโมงค์ลงไปลึกถึง 3 กม. นอกจากนี้ยังมีการผลิตยูเรเนียมไปแล้วระหว่างปี 1957-1987 ประมาณ 125, 600 tons U มีการผลิตแร่พลอยได้ร่วมได้แก่ iridium osmium และ diamond มีการผลิตแร่เหล็ก pyrite เพื่อการผลิต กรดกำมะถันใช้ในขบวนการแต่งแร่ทองคำ และยูเรเนียม ในพื้นที่ด้วย แหล่งแร่เกิดเป็นชั้นหินกรวดมนหนา 0.25-1 ม.หลายชั้น พื้นที่แหล่งแร่เป็น กรวยสามเหลี่ยมรูปพัดขนาดใหญ่ เอียงประมาณ 30 องศาเข้าสู่กลางแอ่ง สูง ประมาณ 40 กม. และมีเส้นโค้งรอบฐานยาว 90 กม. เส้นฐานอยู่ลึกจากผิวดินลงไปมากกว่า 3 กม. แหล่งนี้มีการผลิตทองคำ ปีละ 1,000 ตัน/ปี ระหว่างปี 1949-1987 ตั้งแต่ 1987-ปัจจุบันมีการผลิตประมาณ 600 ตัน/ปี เนื่องจากชั้นแร่อยู่ลึกและต้องใช้เทคโนโลยีสูงขึ้นในการผลิต การเกิดแร่มี 2 ทฤษฎี คือ การเกิดแร่แบบ placer deposits คือแร่ทองคำและยูเรเนียมเกิดเป็นแร่สายแบบปฐมภูมิแล้วถูกขบวนการ erosion and weathering กัดกร่อนถูกน้ำพามาสะสมตัวแบบ alluvial fan เชิงเขา อีกแนวความคิดหนึ่งใช้ model hydrothermal สายแร่ตัดเข้ามาสะสมตัวในชั้นกรวดที่มี permeability ดีหลังจากการเกิด alluvial fan แล้ว แต่จาก radioactive dating of uranium พบว่าแร่และsediments เกิดไกล้เคียงกัน จึงสรุปได้ว่าเป็นแหล่งที่สะสมตัวจาก sediments processes

Fig 28.2 Location of Witwatersrand Transvaal S. Africa,

Fig 28.3 Orebodies of Witwatersrand Transvaal S. Africa,

Fig 28.4 Future deep and shallow Resources

Fig. 28.5 Stratigraphy of Witwatersrand Transvaal S. Africa,

Fig 28.6 schematic model of deposition Witwatersrand Transvaal S. Africa,

Fig 28.7 the first mining location of Witwatersrand Transvaal S. Africa,

Fig 28.8 Ore grade and reserve of Witwatersrand Transvaal S. Africa,

Fig 28. 9 schematic model of deposition and 2 hypothesis of ore genesis

Fig 28.10 age of deposition of the depositions at Witwatersrand Transvaal S. Africa,

.

ที่มา

- https://www.facebook.com/weerasak.phomthong