Waiyapot ep029 Orogenic Gold Deposits (OGD) การเกิดทองคำร่วมกับการก่อเทือกเขา

Waiyapot ep029 Orogenic Gold Deposits (OGD) การเกิดทองคำร่วมกับการก่อเทือกเขา

Fig. 29.1 Primary gold deposits in type of deposits

Orogenic gold deposits แต่เดิมเรียกว่า greenstone belts lodge gold ใช้เรียกแหล่งทองคำธรรมชาติ (native gold) ที่พบในหิน greenstones บรมยุค Archean-Proterozoic ต่อมา Waldemar Lindgren บิดาแห่งการเกิดแหล่งแร่ได้เรียกการเกิดแบบนี้ว่า mesothermal gold deposits ในปี 1993 มีการใช้คำว่า orogenic gold deposits สำหรับการเกิดทองคำแบบนี้

การเกิดทองคำแบบนี้ เกิดจาก hydrothermal ที่เป็นกลาง( near alkaline pH) มี pH ไกล้ 7 มี NaCl <2%wt อุณหภูมิ 200-450oC (mesothermal) มีvolatile CO2 สูง >5 mol% น้ำ hydrothermal เกิดจาก metamorphism เมื่อหินส่วนใหญ่เป็น volcanic rocks จมตัวลงไปจนมีอุณหภูมิ <650oC พวกสาร volatile และ H2O จะแยกตัวออกจากหินและหินจะเริ่มแปรสภาพ

น้ำ hydrothermal อาจจะเกิดจาก การแข็งตัวของหิน felsic igneous rocks และอาจจะเกิดจาก meteorite water ที่ซึมลึกและละลายแร่ธาตุในหินกลายเป็นน้ำ hydrothermal น้ำ hydrothermal นี้จะซึมเข้าไปในรอยแตกของหินได้แก่ shear zone, แนว foliation, schistosity, gneissose, และรอยเลื่อน แล้วตกตะกอนในสภาวแวดล้อมที่เป็นด่างเนื่องจากหินบริเวณมีส่วนประกอบของหิน carbonate, หรือมีการ retrograde เกิดขึ้นเนื่องจากน้ำ meteorite มาเจือปน แหล่งแร่แบบนี้มักเกิดในบริเวณ volcanic arc, back arc , และ fore arc, มักมี carbonate alteration Ore bodies ของ orogenic gold deposits จะถูก defined by ≤ 3–5% sulfide minerals, ประกอบด้วย arsenopyrite in metasedimentary host rocks และ pyrite/pyrrhotite in meta-igneous rocks, และ ≤ 5–15% carbonate minerals,เช่น ankerite, dolomite and calcite

แห่ลงแร่แบบนี้โดยทั่วไป จะมีปริมาณแร่ทองคำน้อยกว่า 1 ตันต่อแหล่ง แต่หนึ่งบริเวณ (province) จะมีแหล่งหนึ่งที่ที่มีแร่ >500 tons Au ที่ grade 4-8 gm/ton แร่ทองคำประกอบด้วย ทองคำธรรมชาติ (native gold) alloys ของทองคำ และเงิน (electrum) และทองคำที่อยู่ร่วมกับแร่ pyrite

สายแร่มักจะเป็นรอยแตกยับ (shear zones) ที่แตกลึกลงไปในหินอาจจะลึกถึง 60 กม. หรือรอยเลื่อนลึก รอย foliation ที่เกิดจาก metamorphism การเกิดสายแร่มี 3 แบบ คือ เกิดแบบ extensional veins, replacement veins และ breccia & fracture veins มีลักษณะเป็นสาย quartz veins หนาตั้งแต่ ระดับไม่กี่ ซม.ถึงหลายร้อยเมตร ยาวระดับ ไม่กี่สิบเมตรจนถึงหลายสิบกิโลเมตร แหล่งแร่แบ่งเป็น ส่วนบน (Epizonzal) มีความลึก<6 km. อุณหภูมิ 150-300oC มีแร่อยู่ 0.5-1.5 kb ส่วนกลาง (Mesozonzal) มีความลึก 6-12 km. อุณหภูมิ 300-475oC มีแร่อยู่ 1.5-3.0 kb ส่วนล่าง(hypozonzal) มีความลึก >12 km. อุณหภูมิ 475-700oC มีแร่อยู่ 3.0-6.0 kb (kb=kilo billion tonsAu)

แหล่งแร่ทองคำแบบนี้เป็นแหล่งแร่ทองคำชนิดแรกที่คนรู้จัก แหล่งแร่ orogenic gold deposits (>3 Ga) ที่อายุมากที่สุดพบที่ Kaapvaal craton in the Barberton greenstone belt S. Africa, Ukrainian Shield และ Pilbara craton แหล่งทองคำที่ Witwatersrand placer gold deposit in South Africa เข้าใจว่ามีแหล่งกำเนิดแร่ทองคำปฐมภูมิจากการเกิดแร่ทองคำแบบนี้ ช่วงเวลาที่พบแหล่งแร่ orogenic gold deposit คือ 2.8-2.55 Ga ในหิน greenstone belts เช่นที่ Yilgarn craton, Superior province, Dharwar craton, Zimbabwe craton, Wyoming craton and Baltic shield. นอกจากนี้ยังพบการเกิดแหล่งแร่แบบนี้มหายุค Mesozoic และCenozoic แต่ส่วนใหญ่เป็นแหล่งที่เล็กกว่ามีแร่ทองคำ<500 ตันต่อแหล่ง