Η γεωλογία του βόρειου τμήματος του κοιτάσματος τύπου Κύπρου Απλικίου


Δημοσιευμένα: Jan 11, 2015
Λέξεις-κλειδιά:
Κοιτάσματα τύπου Κύπρου Μεταλλευτική περιοχή Σκουριώτισσας Ορυκτολογία Γεωχημεία Μεταλλοφορία τύπου stockwork
Danai N. Antivachis
Περίληψη
Το κοίτασμα Απλικίου αποτελεί τμήμα της μεταλλευτικής περιοχής της Σκουριώτισσας της Κύπρου, η οποία είναι σήμερα η μοναδική περιοχή εξόρυξης μεταλλεύματος και παραγωγής χαλκού στη νήσο. Η εξορυκτική δραστηριότητα στο Απλίκι, από την δεκαετία του 1960 έως το 1974, είχε ως αποτέλεσμα την παραγωγή 1.650.000 τόνων μεταλλεύματος χαλκού. Η μεταλλοφορία του Απλικίου είναι τεκτονικά ελεγχόμενη, οριοθετείται από δύο υποπαράλληλα ρήγματα, διευθύνσεως περίπου Β–Ν και φιλοξενείται εντός των Κατωτέρων Pillow Λαβών του οφιολιθικού συμπλέγματος του Τροόδους. Οι Κατώτερες Pillow Λάβες χαρακτηρίζονται τοπικά από χαμηλής θερμοκρασίας εξαλλοίωση, όμοια με αυτήν που επικρατεί στις αντίστοιχες λάβες όλου του Τροόδους. Τα κύρια μαγματικά ορυκτά είναι πλαγιόκλαστα ενδιάμεσης προς βασικής σύστασης και κλινοπυρόξενοι, ενώ ο ασβεστίτης, τα αργιλικά ορυκτά, ο σελαδονίτης, το ανάλκιμο και ο χαλαζίας συνιστούν τα κυρίαρχα ορυκτά εξαλλοίωσης χαμηλών θερμοκρασιών. Αναπτύσσονται κυρίως ως αθροίσματα, σπάνια ως μεμονωμένες ορυκτολογικές φάσεις, σε ορυκταμύγδαλα ή είναι διάσπαρτα μέσα στη θεμελιώδη μάζα. Στη μεταλλοφόρο ζώνη παρατηρούνται: (α) ζώνη stockwork (β) συγκεντρώσεις άμορφου διοξειδίου του πυριτίου φλεβικής μορφής (γ) φλέβες γύψου (δ) οξειδωμένη φλέβα συμπαγούς μεταλλοφορίας («ερυθρά ζώνη») (ε) ζώνη οξείδωσης Η μεταλλοφορία αναπτύσσεται εντός λατυποπαγών λαβών (breccia), οι οποίες προέκυψαν ως αποτέλεσμα συσσώρευσης θραυσμάτων λάβας και θειούχων ορυκτών στο στάδιο εκρηκτικού τύπου υδροθερμικής δραστηριότητας. Η μεταλλοφόρος ζώνη έχει χαρακτηριστικά μεταλλοφορίας τύπου stockwork, με συμμετοχή χαλαζιακών φλεβιδίων και ίασπι. To συμπαγές μετάλλευμα έχει εξορυχτεί και αυτό το οποίο σήμερα μελετάται είναι τμήμα της ζώνης stockwork στο βόρειο τμήμα της μεταλλοφόρου ζώνης. Η θειούχος μεταλλοφορία είναι εμφανής σε όλη την έκταση της ζώνης, με εντονότερη παρουσία στα κατώτερα τμήματα του βορείου τμήματος, όπου (τοπικά) συναντάται συμπαγές έως ημισυμπαγές μετάλλευμα. Αντιθέτως στις υπόλοιπες βαθμίδες της εκσκαφής απαντάται μόνο διάσπαρτη μεταλλοφορία. Επικρατούσα υδροθερμική εξαλλοίωση στη ζώνη είναι η χλωριτίωση. Στα ανώτερα τμήματα της ζώνης παρατηρείται ασθενής πυριτίωση. Ο ίασπις αναπτύσσεται με τη μορφή stockwork και εμφανίζεται είτε με τη μορφή μικρών φλεβιδίων, είτε κατακερματισμένων φλεβιδίων, τα οποία τέμνουν τις λάβες τύπου breccia. Στα ανώτερα τμήματα της μεταλλοφόρου ζώνης η συμμετοχή του ίασπι είναι εντονότερη. Η παρουσία θειούχων ορυκτών κρίνεται σημαντική με κυρίαρχο τον σιδηροπυρίτη και ακολουθεί σφαλερίτης και χαλκοπυρίτης. Το μετάλλευμα αποτελείται από σιδηροπυρίτη, μαρκασίτη και χαλκοπυρίτη, ενώ με μικρότερη συμμετοχή απαντώνται σφαλερίτης, πυρροτίτης, γαληνίτης, βαρίτης, βορνίτης, κουβανίτης και θειοάλατα Cu–Fe (ιδαΐτης, μουιχοϊκίτης, ταλνακχίτης και χεϊκοκίτης). Ως υπεργενετικά ορυκτά του μεταλλεύματος απαντώνται γκαιτίτης–αιματίτης, χαλκοσίνης–κοβελλίνης, θειϊκά ορυκτά σιδήρου, μολύβδου, χαλκού, αργιλίου και ασβεστίου. Η δειγματοληψία του μετώπου εξόρυξης και της μεταλλοφόρου ζώνης διενεργήθηκε με συνδυασμό «αύλακας» και «τεμαχών» (chips), έτσι ώστε να επιτευχθεί η βέλτιστη αντιπροσωπευτικότητα των δειγμάτων. Η αποτύπωση της χωρικής κατανομής των κύριων στοιχείων Ag, As, Au, Cd, Co, Cu, Fe, Ni, Pb, S, Se, Sb και Ζn του μεταλλεύματος για το βόρειο τμήμα της μεταλλοφόρου ζώνης, καταδεικνύει εμπλουτισμό πλησίον του δυτικού ρήγματος και στη ζώνη που συναντάται το ημισυμπαγές μετάλλευμα. Ανάλογη εργασία πραγματοποιήθηκε και για το νότιο τμήμα, με τις περιεκτικότητες των υπό μελέτη στοιχείων να είναι χαμηλότερες, γεγονός που αποτυπώνει την πολύ περιορισμένη συμμετοχή του διάσπαρτου μεταλλεύματος. Η περιεκτικότητα σε χρυσό δεν υπερβαίνει τα 0,1 g/t, ενώ ο χαλκός κυμαίνεται από 0,01 έως 3,5 wt % και το θείο από 0,1 έως 16 wt %. Πλησίον του δυτικού ρήγματος, μεταξύ των προπυλιτιωμένων λαβών της μεταλλοφόρου ζώνης και των pillow λαβών, εντοπίσθηκε ζώνη άμορφου διοξειδίου του πυριτίου. Παράλληλα, στο δυτικό τμήμα της μεταλλοφόρου ζώνης, με διεύθυνση ΒΔ–ΝΑ, αναπτύσσονται φλέβες γύψου. Η «ερυθρά» ζώνη βρίσκεται ανατολικά της ζώνης άμορφου διοξειδίου του πυριτίου, εκτείνεται δε σε μία διεύθυνση περίπου Β–Ν και πιθανότατα αποτελούσε συμπαγή φλέβα σιδηροπυρίτη – χαλκοπυρίτη η οποία οξειδώθηκε. Η ζώνη οξείδωσης του κοιτάσματος του Απλικίου συνίσταται από ένα ορυκτολογικό άθροισμα (οξείδια και υδροξείδια του σιδήρου, κυπρίτης), που είναι χαρακτηριστικό συνθηκών σχεδόν ουδέτερου pH, γεγονός το οποίο οφείλεται στην ανεπαρκή διαθέσιμη ποσότητα σιδηροπυρίτη για την παραγωγή υπεργενετικών όξινων διαλυμάτων. Η χωρική κατανομή του χαλκού και οι περιεκτικότητες του, σχεδόν ίδιας τάξεως με τις αντίστοιχες της πρωτογενούς θειούχου μεταλλοφορίας αποτυπώνει τη περιορισμένη κινητικότητα του χαλκού μέσα σε μία «ασθενή» πρωτογενή θειούχο μεταλλοφορία.
Λεπτομέρειες άρθρου
  • Ενότητα
  • Άρθρα
Λήψεις
Αναφορές
Adamides, N.G., 1980. The Form and Environment of Formation of the Kalavasos Ore Deposits, Cyprus. Ophiolites, Proceedings International Ophiolite Symposium, Cyprus 1979, 117–128.
Adamides, N.G., 1982. Geological Report on Apliki. Internal Report, Hellenic Mining Company Ltd., Nicosia, Cyprus
Adamides, N.G., 1984. Cyprus Volcanogenic Sulphide Deposits in Relation to Their Environment of Formation. Unpublished PhD Thesis, University of Leicester, 5–20.
Adamides, N.G., 2003a. Geology of Apliki Mine with an Updated Resource Estimate, Internal Report, Hellenic Copper Mines Ltd., Nicosia, Cyprus.
Adamides, N.G., 2010a. Mafic–Dominated Volcanogenic Sulphide Deposits in the Troodos Ophiolite, Cyprus, Part 1–The Deposits of the Solea Graben.. Transactions of the Institutions of Mining and Metallurgy, Section B: Applied Earth Science, 119, 2, 65–77.
Adamides, N.G., 2014. South Mathiatis: An Unusual Volcanogenic Sulphide Deposit in the Troodos Ophiolite of Cyprus. Transactions of the Institutions of Mining and Metallurgy, Section B: Applied Earth Science, 122, 4, 194–206.
Alt, J.C. and Honnorez, J., 1984. Alteration of the Upper Oceanic Crust, DSDP Site 417:Mineralogy and Chemistry, Contributions to Mineralogy & Petrology, 87, 149–169.
Alt, J.C, Honnorez, J., Laverne, C. & Emmermann, R., 1986. Hydrothermal Alteration of a 1 km Section Through the Upper Oceanic Crust, Deep Sea Drilling Project Hole 504B: Mineralogy, Chemistry and Evolution of Seawater–Basalt Interactions, Geophysics Resource, 91, 10309–10335.
Alt, J.C., Laverne, C., Vanko, D.A., Tartarotti, P., Teagle, D.A.H., Bach, W., Zuleger, E., Erzinger, J., Honnorez, J., Pezard, P.A., Becker, K., Salisbury, M.H. & Wilkens, R.H., 1996. Hydrothermal Alteration of a Section of Upper Oceanic Crust in the Eastern Equatorial Pacific: A Synthesis of Results from Site 504 (DSDP Legs 69, 70, and 83, and ODP Legs 111, 137, 140, and 148), In
Alt, J.C., Kinoshita, H., Stokking, L.B & Michael, P.J. (eds), Proceedings of the Ocean Drilling Program, Scientific Results, College Station, TX: Ocean Drilling Program, 417–434.
Alt, J.C., 1999. Hydrothermal alteration and mineraliation of ocean crust: Mineralogy, Geochemistry, and Processes, In Barrie, T., Hannington, M. (eds), Volcanic Associated Massive Sulphide, Reviews in Economic Geology, 8, 133–155.
Antivachis, D.N., 2014. Ore deposit geology and environmental impacts from exploitation of the Apliki mine, Skouriotissa mining district, Cyprus. Unpublished Ph.D. Thesis. National and Kapodistrian University of Athens.
A’ Shaikh, D., Matsueda, H., Mizuta, T. & Miyashita, S., 2006. Hydrothermal Alteration of Oman Ophiolite Extrusives in Ghuzay Area, Resource Geology, 56, 2, 167–182.
Barton, P.B., Bethke, P.M. and Roedder, E., 1977. Environment of ore deposition in the Creede mining district, San Juan mountains, Colorado: Part III. Progress toward interpretation of the chemistry of the ore–forming fluid for the OH vein. Economic Geology, 72, 1–24.
Bear, L.M., 1963. The Mineral Resources and Mining Industry of Cyprus. Cyprus Geological Bulletin, 1.
Bickle, M.J. & Teagle, D.A.H., 1992. Strontium alteration in the Troodos ophiolite: implications for fluid fluxes and geochemical transport in mid–ocean ridge hydrothermal systems. Earth and Planetary Science Letters, 113, 219–237.
Bruce, J.L., 1947. Cyprus Mines Copper Again, 205–232, Littleton, CO, AIME.
Constantinou, G. & Govett, G.J.S., 1973. Geology, Geochemistry, and Genesis of Cyprus Sulphide Deposits. Economic Geology, 68, 6, 843–858.
Constantinou, G., 1980. Metallogenesis Associated with the Troodos Ophiolite. In: Panayioutou, A. (Ed), Ophiolites, Proceedings, International Ophiolite Symposium, Cyprus 1979, Cyprus Geological Survey Department, Nicosia, 663–674.
Duhig, N.C., Davidson, G.J. & Stolz, J., 1992a. Microbial Involvement in the Formation of Cambrian Seafloor Silica Iron Oxide Deposits, Australia. Geology, 20, 511–514.
Einaudi, M.T., Hedenquist, J.W. & Inan, E.E., 2003. Sulfidation State of Fluids in Active and Extinct Hydrothermal Systems: Transitions from Porphyry to Epithermal Environments. In Simons S.F. & Graham, I. (Eds), Society of Economic Geology, Special Publications, 10, 285–313.
Gallahan, W.E. & Duncan, R.A., 1994. Spatial and Temporal Variability in Crystallization of Celadonites within the Troodos Ophiolite, Cyprus: Implications for Low–Temperature Alteration of the Oceanic Crust. Journal of Geophysical Research, 99, B2, 3147–3161.
Gass, I.G. & Masson–Smith, D., 1963. The Geology and Gravity Anomalies of the Troodos Massif, Cyprus. In Borradaile, G.J., Lagroix, F., Hamilton, T.D. & Trebilcock, D.A. (Eds), Ophiolite Tectonics, Rock Magnetism and Paleomagnetism, Cyprus. Surveys in Geophysics, 31, 285–359.
Gillis, K.M. & Robinson, P.T., 1985. Low–Temperature Alteration of the Extrusive Sequence, Troodos Ophiolite, Cyprus. Canadian Mineralogist, 23, 431–441.
Gillis, K.M. & Robinson, P.T., 1988. Distribution of Alteration Zones in the Upper Oceanic Crust. Geology, 16, 262–266.
Gillis, K.M. & Robinson, P.T., 1990. Patterns and Processes of Alteration in the Lavas and Dykes of the Troodos Ophiolite, Cyprus. Journal of Geophysics Research, 95, 21523–21548.
Grenne, T. & Slack, J.F., 2003a. Paleozoic and Mesozoic Silica–Rich Seawater: Evidence from Hematitic Chert (Jasper) Deposits. The Geological Society of America, 31, 4, 319–322.
Hadjistavrinou, Y. & Constantinou, G., 1982. Cyprus. In Dunning, F.W., Mykura, W. & Slater, D. (Eds.), Mineral Deposits of Europe, Southeast Europe. Mineral. Soc., Inst. Min. Metall., 2, 255–277.
Hannington, M.D., Galley, A.G., Herzig, P.M. & Petersen, S., 1998. Comparison of the TAG Mound and Stockwork Complex with Cyprus–type Massive Sulphide Deposits. Proceedings of the Ocean Drilling Program, Scientific Results, 158, 389–415.
Herzig, P.K., Becker, K.P., Stoffers, P., Backer, H. & Blum, N., 1988. Hydrothermal Silica Chimney Fields in the Galapagos Spreading Center at 86◦W. Earth Planet Science Letters, 89, 73–86.
Hey, M.H., 1954. A New Review of the Chlorites, Mineralogical Magazine, 30, 277–292, In Kranidiotis & MacLean (eds), Systematic of Chlorite Alteration at the Phelps Dodge Massive Sulphide Deposit, Matagami, Quebec.
Ixer, R.A., Alabaster, T. & Pearce, J.A., 1984. Ore Petrography and Geochemistry of Massive Sulphide Deposits within the Semail Ophiolite, Oman.Transactions of the Institutions of Mining and Metallurgy, Section B: Applied Earth Science, 93, B114–B124.
Ixer, R.A. Vaughan, D.J., Pattrick, R.A.D. & Alabasterm T., 1986. Mineralogical Studies and their Bearing on the Genesis of Massive Sulphide Deposits from the Semail Ophiolite complex, Oman, In Gallagher, M.J. et al. (eds) Metallogeny of Basic and Ultrabasic Rocks. Transactions of the Institutions of Mining and Metallurgy: Applied Earth Science, 33–48.
Kelman, M.C., 1999. Hydrothermal Alteration of a Supra–Subduction Zone Ophiolite Analog, Tonga, Southwest Pacific. M.Sc. Thesis, Oregon State University.
Lescuyer, J.L., Oudin, E. & Beurrier, M., 1988. Review of the Different Types of Mineralization Related to the Oman Ophiolitic Volcanism. Proceedings 7th Quadrenniel IAGOD Symposium, E. Schweizerbartsche Verlagsbuchhandl., Stuttgart, 489–500.
Lydon, J.W. & Galley, A. ,1986. Chemical and Mineralogical Zonation of the Mathiati Alteration Pipe, Cyprus and its Genetic Significance. In Gallagher, M.J., Ixer, R.A., Neary, C.R. & Prichard, H.M. (Eds) Metallogeny of Basic and Ultrabasic Rocks London, Institution of Mining and Metallurgy, 49–68.
Moores, E. & Vine, F.J., 1971. The Troodos Massif, Cyprus, and other Ophiolites as Ocean Crust, Evaluation and Implications. In Allerton, S. & Vine, F.J. (Eds) Spreading Evolution of the Troodos Ophiolite, Cyprus. Geology, 19, 6, 637–640.
Varga, R.J. & Moores, E.M., 1985. Spreading Structure of the Troodos Ophiolite, Cyprus, Geology, 13, 846–850.
Williams, W.C., Meissl, E., Madrid, J. & De Machuca, B.C., 1999. The San Jorge Porphyry Copper Deposit, Mendoz, Argentina: A Combination of Orthomagmatic and Hydrothermal Mineralization, Ore Geology Reviews, 14, 185–201.
William, X. Chavez Jr., 2000. Supergene Oxidation of Copper Deposits: Zoning and Distribution of Copper Oxide Minerals, SEG Newsletter, 41, 9–21.