Waiyapot ep061 Iron Oxide Copper Gold (IOCG) deposits แหล่งแร่เหล็กออกไซด์ ทองแดง ทองคำ

จากการพบแหล่งแร่ Olympic Dam ที่ South Australia ในปี 1975 คำว่า Iron Oxide Copper Gold (IOCG) deposits เริ่มใช้โดย Hitzman et al.,1992, ต่อมาเรียกชื่อโดยรวมว่า Iron Oxide Associated-Alkali Altered Mineralized Systems โดย Groves et al., 2010, ประกอบด้วย low-grade copper mineralization of the Wernecke Mountain breccias (Yukon, Canada), and the Kiruna (Sweden), Southeast Missouri (U.S.A.) iron ore districts, the gold-copper-bismuth and gold-cobalt-silver mineralization of the Great Bear magmatic zone (northwestern Canada), the iron oxide-REE ores of the Bayan Obo district of Inner Mongolia (P.R. China), the copper-rich Redbank breccia pipes of the Northern Territory (Australia), และ Vergenoeg volcanic pipe (South Africa)

แหล่งแร่แบบนี้มีลักษณะคล้ายเป็นแหล่งแร่ skarn ขนาดยักษ์ แต่มีขบวนการเกิดที่ซับซ้อนมากกว่ามาก เป็นการผสมผสานร่วมของอิทธิพลของการประทุขึ้นมาของ magma ขนาดใหญ่และ อิทธิพลของ hydrothermal ปริมาณมาก และมีแหล่งกำเนิดจากหลายแหล่ง เป็นแหล่งแร่ขนาดใหญ่ถึงขนาดยักษ์ (>100 Mt to >9 Gt @ 0.5 to 1.5% Cu, 0.3 to 0.8 g/t Au + REE, ±U, ±Ag) คลุมพื้นที่ ใหญ่ (>10 to >1,000 ตร.กม.) และมีความลึกมาก (>12 to ≤2 km) มีลักษณะเด่นคือเป็นแหล่งแร่ที่เกิดร่วมกับการสะสมตัวของแร่เหล็ก ออกไซด์ โดยมีแร่เศรษฐกิจอื่น ๆ ประกอบร่วมด้วยได้แก่ แร่ทองแดง ทองคำ ยูเรเนียม และ REE เป็นแหล่งแร่ grade ต่ำแต่ปริมาณมาก มีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับหิน anorgenic (A type) alkaline intrusions แหล่งขนาดใหญ่ส่วนใหญ่เกิดในบรมยุค Proterozoic และ Archean แต่สามารถพบใน Phanerozoic ด้วยเช่นกันแต่แหล่งเล็กกว่ามาก แหล่งแร่ที่อยู่ใกล้เราที่สุดคือแหล่ง Sin Quyen ในประเทศเวียตนาม

แหล่งแร่แบบนี้เกิดในบริเวณ intra cratonic หรือ rifted zone กลางแผ่นทวีปที่มีชั้น lithosphere หนา เรียกว่า subcontinental lithospheric mantle (SCLM) เกิด mantle plume ใต้ SCLM ที่ lower mantle ใกล้กับ outer core จากการเกิด magmatic differentiation, magma diapir เคลื่อนที่ขึ้นมาโดยแรง buoyancy ถึงรอยสัมผัส ของ เส้น Mohorovičić และSCLM เกิด partial melting และ metasomatism ในบริเวณรอยต่อนั้น แล้ว melting diapir เคลื่อนที่ผ่านรอยแตก shear zones ขนาดใหญ่ บางส่วนมีการตกตะกอนเป็นแหล่งแร่ต่าง ๆ ใน รอยแตก รอยแยก และ shear zones เป็นแหล่งแร่ต่าง ๆ สุดท้ายเมื่อใกล้ผิวโลกอุณหภูมลดต่ำลงมาถึง 650oC และมี meteoric water จากผิวดินมาเกี่ยวข้องทำให้เกิดการระเบิด เป็นรูปกรวยคว่ำ ดังที่พบในแหล่ง Olympic Dam

Groves et al. (2010) แบ่งย่อยแหล่งแร่โดยลักษณะเฉพาะของแหล่งแร่ออกเป็น

1) IOCG แท้ดั่งเดิม (IOCG sensu stricto) มีแหล่งแร่ Olympic Dam เป็นแม่แบบ มีลักษณะเด่นคือ (a) ประกอบด้วย iron oxide alteration >10 to 20%Fe, มี Ti, และSilicate Iron oxide (Fe-actinolite/fayalite); น้อย (b) มี anomalous copper±gold sulphides, ประปนอยู่ด้วย (c) มีหลักฐานการเปลี่ยนสภาพ (deformation) เนื่องจาก alkali (sodic/potassic/calcic) alteration; (d) ไม่มีหลักฐานของ local intrusions ในพื้นที่; (e) พบการเกิดเป็น veins และ breccia ที่มี porosity controls สูง ในโซนที่ถูกแรงกระทำอย่างมาก แร่ที่พบเป็นแร่ sulfide ของCu และfluorite มี LREE ประกอบอยู่ด้วย (g) มี iron sulphides ประกอบอยู่ด้วยน้อย (h) มี synsulphide quartz veining and silicification น้อย

2. Iron oxide-apatite เช่นแหล่งแร่ Kiruna (Sweden) เป็นแหล่งแร่ magnetite ที่มีแร่ ฟอสเฟต (apatite) และ ฟลูออไรต์ เกิดร่วมด้วย

3) Mineralisation directly associated with carbonatite and alkaline or alkali altered intrusive เป็นแร่เหล็กที่มีส่วนประกอบของ REE, U, F เกิดร่วมด้วยแหล่งแร่แบบนี้ไม่มี Au, Cu, เกิดร่วมด้วย ได้แก่แหล่งแร่ REE ของ Bayan Obo district of Inner Mongolia (P.R. China),

4) Overlap and miscellaneous mineralization เช่นแหล่ง fluorite Vergenoeg volcanic pipe (South Africa)