Examples of structural control of hydrothermal mineralization: Fault zones in epicontinental sedimentary basins — A review

Zusammenfassung

Für viele Erzprovinzen bietet sich durch Kompilation der in den letzten Jahrzehnten rasch angewachsenen Zahl geowissenschaftlicher Daten und durch gezielte ergänzende Untersuchungen die Möglichkeit, Anhaltspunkte oder Belege für die regionale Strukturbindung von hydrothermalen Vererzungen zu finden. Naturgemäß lassen sich die Zusammenhänge zwischen hydrothermaler Mineralisation, Störungstektonik und begleitenden Prozessen am besten an nur gering orogen überprägten ehemaligen Sedimentbecken untersuchen. So gibt es vermehrt Belege dafür, daß die sediment-gebundenen, submarin-hydrothermalen Zn-Pb-Ba Vererzungen wie Meggen, Rammeisberg, Howards Pass, McArthur River etc. räumlich und genetisch an tiefreichende Störungssysteme gebunden sind, die während der Sedimentation in intrakontinentalen Riftbecken oder auf ausgedünnten passiven Kontinentalrändern aktiv waren. Diese Störungssysteme bündelten die salinaren Beckenentwässerungsströme und ermöglichten über lange Zeiträume ihren episodischen Aufstieg zum Meeresboden, wo die aus den Sedimenten aufgenommenen Metalle als Sulfide in Spezialbecken abgesetzt wurden. Es bestehen prinzipielle Ähnlichkeiten mit vielen epigenetischen prä-, syn- oder postorogenen Mineralisationen; auch hier migrierten die salinaren Lösungen, die ihren Metallgehalt aus den (Meta)Sedimenten und eingelagerten Magmatiten bezogen, entlang von Störungssystemen bis zu den oberflächennahen Fallenstrukturen.

Abstract

By compiling data available from progressive geoscientific research and by complementary studies it seems possible for an increasing number of mineral districts to find indications of the regional structural control of hydrothermal ore deposits. The relationship between hydrothermal mineralization, faulting or fault reactivation and related processes can, of course, best be examined at the less deformed sedimentary record of ancient epicontinental sedimentary basins. There is increasing evidence that the sediment-hosted submarine-hydrothermal Zn-Pb-Ba mineralizations such as Meggen, Rammelsberg, Howards Pass and McArthur River are spatially and genetically related to deep synsedimentarily active fault systems of intracontinental basins or stretched passive continental margins. For long periods of basin development the faults provided favorable conduits for episodically released basin-dewatering brines, which precipitated the leached metals into third-order basins situated next to these faults. There are many similarities to epigenetic mineralizations, which formed either pre-, syn- or postorogenetically from brines leaching the (meta)sediments and associated magmatites and migrating along fault zones to their near-surface trap structures.

Résumé

La compilation des données géologiques qui se sont largement multipliées au cours des dernières décennies, complétée par des rechercùhes complémentaires particulières, nous offre pour beaucoup de régions la possibilité de trouver des indices ou même des preuves d'un contrôle structural des minéralisations hydrothermales. Il va de soi que les relations entre la minéralisation hydrothermale, la formation et la réactivation des failles ainsi que les processus associés sont les plus faciles à étudier dans les couches sédimentaires les moins touchées par une orogenèse postérieure. Ainsi, il existe des preuves que les gisements stratiformes et sédimentaires de Zn-Pb-Ba du type Howards Pass, McArthur River et Meggen sont liés à des systèmes de failles synsédimentaires profondes, en relation avec des bassins intracontinentaux du genre rift et avec des marges continentales passives en extension. Ces systèmes de failles synsédimentaires ont drainé des eaux salines intersticielles et ont rendu possible leur mouvement ascendant vers les fonds marins où leur contenu métallifère s'est déposé dans des bassins locaux. Des nombreuses recherches récentes mettent en évidence la ressemblance avec les minéralisations épigénétiques formées avant, pendant et après l'orogenèse; là aussi, les eaux interstitielles, après avoir reçu leur contenu métallifère des (meta)sédiments et des magmatites associées ont migré le long de systèmes de failles jusqu'aux pièges structuraux proches de la surface.

Краткое содержание

Обобщение большого к оличества данных по м ногим металлоносным прови нциям, собранные за по следние десятилетия, и дополн енные целеустремлен ными исследованиями, разрешают находить р егиональные структурные характе ристики, говорящие о г идротер280 мальных рудообразованиях. Св язь между гидротерма льной минелизацией, тектон икой нарушений и сопр овождающими их процессами удаетс я лучше всего иллюстрировать на бы вших бассейнах оседк онакопления, которые претерпели т олько незначительно е влияние процессов ор огенеза. Имеются указ ания на то, что подводно-гидро термальные оруднени я цинка, свинца и бария, связан ные с процессами седи ментации, как напр.: Meggen, Rammerlsberg, Howards Pass, McArthur River идт., связаны также и пространственно и генетически с глубо ко залегающими систе мами нарушений, которые пр оявляли активность в о время осадконакопления и и нтерконтинентальны х рифтовых бассейнах. Эти систем ы нарушений связывал и соленоносные воды, вы текающие из бассейно в, и способствовали в течение долгого пер иода времени их периодическому эпиз одическому выходу на дно моря, где металлы, выщелачи ваемые из седиментов в виде сульфидов, отлаг ались в отдельных бас сейнах. Имеется принципиаль ное сходство со многи ми эпигенетическими до-, син- ипост-орогенны миминерализациями; здесь также мигрирую т соленоносные раств оры, которые выщелачиваю т металлы из /мета/ седиментов и отложен ных магматитов вдоль систем нарушения вплоть до с труктур ловушек, располагающихся непосредственно под поверхностью.