Download - 100th Anniversary Special Paper
100th Anniversary Special Paper: Secular Changes in Global Tectonic
Processes and Their Influence on the Temporal Distribution of Gold-
Bearing Mineral Deposits
Kemunculan teori plate tectonic memunculkan ketertarikan dalam hubungan endapan
mineral dengan keadaan tektonik global. Hal ini memastikan bahwa tipe endapan
mineral berhubungan dengan konvergen, divergen, atau anorogenic khusus, dan
pengenalan ini sangat berguna dalam eksplorasi.
Evolusi bumi pada hakekatnya terkait dengan kerusakan bertahap produksi panas,
penurunan suhu mantel dan viskositas dan penebalan litosfer.
Berbagai zaman dari Archean menunjukkan bahwa supercontinent pertama terbentuk
selama seringnya terjadi tubrukan dan penyatuan dari benua yang lebih tua dengan
samudera terranes muda antara 2750 dan 2650 Ma. puncak Late Archean
memperkirakan dari produksi kerak muda, menunjukkan lebih jauh sebuah korelasi
antara pembentukan supercontinent dan produksi kerak benua muda.
Puncak utama dalam tingkatan produksi dari kerak muda diperkirakan disebabkan
oleh kejatuhan matel (kurang dari 100 juta tahun) selama banyak plume berdampak
pada atau mempengaruhi dasar litosfer.
Kemungkinan terdapat dua tipe mantle-plume; satu berasosiasi dengan pembentukan
supercontinent dan satu dengan perpecahan supercontinent.
Penyebab dari peristiwa mantle-plume tidak jelas. Peltier et al. (1997) dan Condie
(1998) mengemukakan bahwa pecahnya Prakambrium superkontinen dipicu
longsoran lempeng di 660-km diskontinuitas dalam mantel, menghasilkan peristiwa
produksi plume pada ("D") lapisan di atas inti Bumi.
Peningkatan level permukaan laut pada 1.9 Ga dikarenakan oleh sebuah peristiwa
plume dapat membuktikan bahwa cekungan laut dangkal yang luas di sepanjang
platform benua yang stabil diperlukan untuk menjaga BIF (Bandend Iron Formation)
(cf. Titley, 1993).
Pertumbuhan kerak terkait dengan bencana mantle-plume, terutama oleh penambahan
busur magmatik langsung dalam margin kontinental atau dengan pertumbuhan busur
samudera ketepi benua (Rudnick, 1995; Condie, 2001b).
Mantel yg lebih panas pada Archean dapat menghasilkan lebih banyak lelehan pada
lantai samudera menyebabkan kerak samudera lebih tebal (Bickle, 1990)
Mengingat mantel panas, memungkinkan lempeng akan bergerak lebih cepat dan,
dengan demikian di Arkean Akhir, pemekaran kerak mungkin akan segera
tersubduksi, kemungkinan sekitar 35 juta tahun dan mungkin lebih cepat, sekitar 20
juta tahun (Bickle, 1986).
Arkean dan mungkin lempeng tektonik Paleoproterozoic dinamik kemungkinan besar
dikendalikan oleh berbagai jenis plume events, yang terbesar yang bertanggung jawab
untuk penebalan pertumbuhan benua dan pertambahan daya apung lithosfer samudera.
Cratons individu pada skala global memiliki ciri asosiasi metalogenik khas mereka
sendiri terlepas dari waktu mineralisasi (DeWit & Thiart, 2003).
Setiap craton mungkin memiliki litosfer akar batas kedalaman yang berbeda dan
komposisi, tergantung pada tingkat lelehan ekstraksi mantel, ketidak cocokan mantel -
elemen metasomatisme, dan tingkat modifikasi sepanjang batas craton (Griffin et al.
2003).
Apapun prosesnya , peristiwa pencairan besar-besaran di mantel , dan kemudian di
bawah dan tengah kerak menghasilkan banyak granitoid yang melambangkan terranes
(e.g., Champion dan Sheraton, 1997).
Daya apung ini mengurangi tekanan dan viskositas, Archean subcontinental mantel
litosfer tidak mungkin tidak berlapis semata-mata oleh proses gravitasi dan akan
terawetkan kecuali terganggu oleh retakan dan penggantian oleh astenosfer yang lebih
subur.
Hasil perhitungan oleh Poujom Djomani et al. (2001) mengindikasikan bahwa
Proterozoic mantel litosfer subcontinental lebih padat dari Archean, tapi itu khas pada
ketebalan 150-180 km, mantel litosfer subcontinental ini cenderung mengapung tetap,
dan dengan demikian juga tidak mungkin terkelupas.
Sebaliknya, pada umumnya <100 km tebal mantel litosfer subcontinental Phanerozoic
seharusnya daya apungnya negatif dan mudah terkelupas, membuat semakin melebar,
gravitasi tidak stabil, orogenic belt.
Evolusi temporal mantel litosfer subcontinental, secara langsung mencerminkan
perubahan sekuler dari Archean plume-influenced tektonik ke lempeng tektonik
Phanerozoicstyle, harus dianggap sebagai faktor utama yang mempengaruhi variasi
sekuler di kedua jenis endapan mineral dan kelimpahan dari corak endapan spesifik
masa kini.
Untuk menentukan hubungan antara tektonik sekuler dan evolusi metalogenik, sangat
penting untuk mempertimbangkan corak endapan mineral, setidaknya hanya sedikit
yg dipengaruhi oleh perubahan evolusi lainnya.
Endapan emas epigenetik berpotensi berguna untuk menguji perubahan sekuler dalam
proses tektonik karena kebanyakan endapan terbentuk dibawah pengaruh proses
surficial dan, karenanya, tidak mungkin telah dipengaruhi oleh sekuler variasi dalam
sistem atmosfer-hidrosfer-biosfer.
Berbeda dengan porfiri dan endapan epitermal, endapan emas orogenic, meskipun
dibentuk pada konvergen serupa keadaan margin, yang diendapkan di tempat luas
pada lingkungan kerak dari kedalaman 3 - 20 km (seperti yang dirangkum oleh
Groves, 1993, dari literatur sebelumnya, terutama Hodgson dan MacGeehan, 1982,
dan Colvine et al., 1984).
Usia pembentukan endapan emas orogenic selanjutnya mendefinisikan dua puncak
utama Prakambrium di 2,75-2,55 Ga (berpusat sekitar 2,65 Ga) dan 2,1-1,75 Ga
(kemungkinan dua puncak berpusat sekitar 2,0 dan 1,8 Ga).
Pengamatan dikombinasikan dengan bukti waktu untuk perubahan daya apung dari
litosfer samudera (Gambar 5) dan mantel litosfer subcontinental (Gambar 6-7),
menunjukkan bahwa waktu yang penting dalam transisi dari plume-influenced ke
gaya tektonik modern berada entah dimana dekat akhir Archean hingga
Paleoproterozoic awal.
Peningkatan kecepatan lebih rendah dibandingkan untuk porfiri arc-related dan daerah
epitermal masa kini-sirkum Pasifik, mungkin dikarenakan endapan emas orogenic
terbentuk lebih besar terutama selama transpressional, daripada kompresi, tektonik
(e.g., Goldfarb et al., 2001a).
Dalam Arkean dan Paleoproterozoic, pertumbuhan kerak dan proses pelestarian
bekerja sama untuk menghasilkan melimpahnya endapan dalam waktu itu, sedangkan
pelestarian tidak disukai selama transisi tektonik kritis pada Mesoproterozoic hingga
Neoproterozoic, yaitu, pertumbuhan kerak dan asosiasi metallogenesis dan pelestarian
yang dipasangkan di Arkean dan Paleoproterozoic tetapi sebagian besar dipisahkan
setelahnya.
Dimana endapan VHMS dan endapan emas orogenic terdapat di terrane yang sama,
pembentuknya selalu lebih tua (e.g., Spooner dan Barrie, 1993), kemungkinan
memicu mencetak endapan VHMS oleh mineralisasi emas orogenic, seperti yang
dirangkum oleh Groves et al. (2003), meskipun ini tampaknya menjadi langka e.g.,
Hannington dkk., 1999).
Endapan VHMS (Gambar 10 ) menunjukkan sejarah pelestarian yang secara luas
mirip dengan endapan emas orogenic, dengan pembangunan episodik di Prakambria
awal dan lebih banyak pola siklik di Paleozoic.
Kesimpulan paling logis adalah bahwa, meskipun endapan VHMS dibentuk sepanjang
sejarah Bumi, distribusi temporalnya, seperti untuk endapan emas orogenic, sebagian
besar merupakan pola pelestarian karena perubahan litosfer disebabkan dengan
perubahan proses tektonik global.
Fakta bahwa kebanyakan placers kelas dunia berasosiasi dengan sumber lapisan yg
lebih tua dari ca. 100 Ma (i.e., Fairbanks, Nome, Rusia Timur) menunjukkan bahwa ~
50 juta tahun kira-kira adalah ambang batas perkiraan antara unroofing dari daerah
emas pada Cordilleran-style orogen dan hilangnya presentase signifikan emas untuk
lingkungan sekunder.
Secara signifikan, emas Witwatersrand diendapkan dalam Central Rand Group dalam
keadaan retroarc tanjung cekungan (Kositcin dan Krapez, 2004) yang mirip dengan
banyak keadaan endapan modern dari placer emas.
The Central Rand Group cekungan Witwatersrand kemungkinan terendapkan
ditanjung diantara tubrukan Witwatersrand menggabungkan blok ke selatan (Schmitz
et al., 2004).
Yang paling penting adalah pencurahan Klipriviersberg Group lava basaltik pada
cekungan sedimen Witwatersrand, tapi ada juga kemungkinan terbentuknya veneer
dari dampak mencair selama setidaknya bagian dari cekungan sebagai akibat dari
dampak meteorit Vredefort di tengah cekungan Witwatersrand, seperti yang
dirangkum oleh Frimmel et al. (2005).
Agaknya, mereka membentuk seluruh Sejarah bumi kapanpun daerah emas orogenic
terangkat dan terkikis, terutama setelah 1,7 Ga, namun endapan terbentuk sebelum
Tersier hanya bertahan di mana daerah-besaran proses dibantu pelestarian mereka di
atas daya apung mantel litosfer subcontinental.
Jenis endapan IOCG (e.g., Hitzman et al., 1992) telah diperluas untuk mencakup
berbagai corak berbeda dari mineralisasi kaya oksida besi yang terbentuk dalam
berbagai keadaan tektonik (cf. Hitzman, 2000), tetapi hanya endapan dengan sulfida
pembawa besi dan tembaga dan sumber daya emas yang diperhitungkan.
Endapan Carajás yg tertua yang berlokasi di wilayah Akhir Archean postcratonization
platformal sequence yang berumur mirip dengan the Pilbara dan Kaapvaal cratons,
daripada greenstone sequence (misalnya, Grainger et al, 2002).
Asosiasi the giant Prakambrium endapan IOCG dengan magmatisme alkali dan lokasi
mereka yang dekat craton margins menunjukkan bahwa magma yang diperoleh
derajat kecil dari pelelehan parsial post-tektonik subcontinental litospheric mantle
sebelum metasomahtized (K, U, Th, Au, LREE) selama dan setelah peristiwa yang
berkaitan dengan cratonization.
Candelaria jelas terbentuk dalam keadaan tektonik yang berbeda, yang terkait dengan
transpression dan cekungan inversi yg berumur panjang, sistem busur-paralel sesar
strike-slip terkait dengan subduksi di pesisir batholith Chile, diluar Perisai Amerika
Selatan Perisai (e.g., Marschik dan Fontboté, 2001).
Sebuah perbedaan utama antara jenis endapan adalah keadaan tektonik yang tidak
diragukan dari endapan emas yang berkaitan dengan intrusi yang terjadi baik didalam
margin konvergen dan endapan emas orogenic yang terbentuk di margin.
Kombinasi dari anomali magma granit dan yg tidak biasa terjadi dalam keadaan
tektonik untuk generasinya cenderung telah langka disejarah geologi