
El cratón de Yilgarn es un gran cratón que constituye una parte importante de la masa continental de Australia Occidental . Está delimitado por una mezcla de cuencas sedimentarias y cinturones de pliegues y cabalgamientos proterozoicos . Los granos de circón en el terreno de Jack Hills , Narryer, se han datado en aproximadamente 4270 millones de años , y un circón detrítico se ha datado en 4400 millones de años. [ 1 ]
La provincia de Murchison del cratón contiene la estructura de impacto de Yarrabubba , de más de 2 mil millones de años de antigüedad , considerada anteriormente como el cráter de impacto de meteorito datado más antiguo , [ 2 ] hasta el descubrimiento de evidencia como conos de fractura que confirman la existencia del cráter del Polo Norte, de 3.47 mil millones de años de antigüedad, cerca de Marble Bar en Pilbara . [ 3 ] [ 4 ]
Geología
El cratón de Yilgarn parece haberse formado entre ~2,94 y 2,63 Ga mediante la acreción de multitud de bloques o terrenos preexistentes de corteza continental , la mayoría de los cuales se formaron entre 3,2 Ga y 2,8 Ga.
Este evento de acreción está registrado por intrusiones generalizadas de granito y granodiorita , que comprenden más del 70% del cratón de Yilgarn; vulcanismo voluminoso de basalto toleítico y komatiita ; [ 5 ] metamorfismo y deformación regional , así como el emplazamiento de la gran mayoría de la dotación del cratón en mineralización de oro .
Estos eventos de acreción ocurrieron en varias fases, probablemente por la acumulación de fragmentos continentales separados por pausas en la subducción , con una actividad renovada que se produjo episódicamente.
El cratón se compone principalmente de un terreno metamórfico de granito-gneiss de aproximadamente 2800 millones de años (~2,8 Ga) (la Provincia Sudoccidental y el Cinturón de Gneis Occidental), y tres terrenos de granito- rocas verdes (los Campos de Oro del Noreste, la Cruz del Sur y las Provincias metamórficas de esquistos verdes de Murchison). Algunos cinturones de rocas verdes y granitos tienen una antigüedad de entre 3100 y 2900 millones de años, y otros son más jóvenes, de entre 2750 y 2650 millones de años.
El cratón es una de las distintas provincias fisiográficas de la división fisiográfica del Escudo de Australia Occidental , que comprende las secciones del Bloque Stirling-Mount Barren, las Colinas Darling y la Plataforma Recherche.
Terreno de gneis occidental
El terreno de gneis occidental es una serie de cinturones metamórficos del Arcaico temprano de alto grado y polideformados , compuestos predominantemente por gneises granulares leucocráticos feldespáticos , que representan algunos de los fragmentos corticales más antiguos de la Tierra. [ 6 ] El terreno de gneis occidental se distingue del resto del cratón de Yilgarn en que este último tiene un predominio de rocas metavolcánicas, tanto félsicas como máficas , mientras que el primero consiste en metasedimentos de alto grado y gneises de protolito desconocido .
El terreno de gneis occidental aflora a lo largo de la mitad occidental del margen norte del cratón de Yilgarn como el terreno de gneis de Narryer , un compuesto de metagranito feldespático fuertemente polideformado y gneises y migmatitas metasedimentarias de grado anfibolita , datadas en más de 3,3 Ga y hasta 3,8 Ga de edad, flanqueado por el terreno de gneis de Murgoo (2,95 Ga), así como láminas de granito de 2,75 Ga a 2,6 Ga, láminas de ofiolita obducidas (el Complejo Trillbar) y algunos cinturones de gneis proterozoico de 2,4 Ga a 2,0 Ga .
En el extremo occidental del cratón de Yilgarn, parcialmente cubierto por cuencas sedimentarias fanerozoicas y en contacto fallado con los dominios tectónicos de Yilgarn de 2,7 a 2,55 Ga, se encuentra el Complejo de Gneis de Jimperding, de edad de 2,75 a 2,65 Ga, compuesto principalmente por cuarcita micácea , gneis de cuarzo-feldespato-biotita-granate, esquistos de andalucita y sillimanita , formación de hierro bandeado y otras rocas exóticas, intruido por pequeñas masas de granito porfídico.
Los circones detríticos del Complejo de Gneis de Jimperding tienen edades comprendidas entre 3267 ± 30 Ma y 3341 ± 100 Ma, con un sobrecrecimiento metamórfico datado en 3180 Ma.
En el suroeste del cratón de Yilgarn, el complejo de gneis de Balingup se sitúa hacia el interior del complejo de rocas metamórficas de Leeuwin, del Proterozoico temprano. El complejo de Balingup se compone principalmente de paragneis metasedimentario y ortogneis granítico, con capas menores de gneis calcosilicatado , ultramáfico y ortoanfibolita. Se considera que el grado metamórfico corresponde a la facies de granulita máxima, pero la mayoría conserva asociaciones de la facies de anfibolita máxima.
En total, los subbloques del terreno de gneis occidental representan un sustrato más antiguo sobre el cual se depositó la mayor parte de los cinturones metavolcánicos de rocas verdes del cratón de Yilgarn, con una antigüedad de entre 2.70 y 2.55 Ga, y en el cual se emplazaron los voluminosos granitos de la suite arcaica de trondhjemita-tonalita-granodiorita y de la suite de trondhjemita - tonalita - diorita .
Provincia de Murchison
La provincia de Murchison aflora en el tercio occidental y septentrional del cratón de Yilgarn. Está delimitada por importantes estructuras transcrustales que la separan de las provincias tectónicas circundantes del cratón y del cinturón de gneis occidental.
La estratigrafía de la provincia de Murchison, según Watkins (1990), se divide en seis componentes estructurales-estratigráficos básicos: dos secuencias metavolcánicas-metasedimentarias de cinturón de rocas verdes y cuatro conjuntos de granitoides.
- Rocas metavolcánicas del Grupo Luke Creek
- Grupo de agricultores del monte
- Suite intrusiva temprana de granodiorita-monzogranito (ahora ortogneis bandeado con pegmatita)
- Suite Monzogranita (ahora plegada, metagranito)
- Dos conjuntos diferenciados post-tectónicos de rocas granitoides
La estructura del cratón de Yilgarn nororiental se formó principalmente por transpresión, la cual dio lugar al desarrollo de pliegues, fallas inversas y movimientos de deslizamiento lateral sinistrales en zonas de cizalla regionales con orientación noroeste-sureste, seguidos de plegamiento y acortamiento regionales. Estos últimos se produjeron mediante procesos tectónicos superpuestos. El primer evento de deformación no se comprende del todo, pero parece haber implicado un cabalgamiento norte-sur.
La provincia de Murchison alberga el cráter Yarrabubba , el cráter de impacto de meteorito más antiguo datado , con 2229 ± 5 Ma . El cráter está muy erosionado y no quedan vestigios de su estructura original. La principal huella es una anomalía aeromagnética elíptica , de aproximadamente 20 km por 11 km, así como la presencia de minerales recristalizados por impacto . Este impacto pudo haber puesto fin a la glaciación huroniana mediante un forzamiento climático con un importante pulso de gases de efecto invernadero, ya que su edad coincide en gran medida con la de los depósitos glaciares más recientes. [ 2 ]
provincia de Southern Cross
La provincia de la Cruz del Sur se ubica en la zona central del cratón de Yilgarn. El cinturón de rocas verdes de Marda-Diemals, en el terreno de la Cruz del Sur, se puede dividir en tres capas: el cinturón inferior de rocas verdes (aprox. 3.0 Ga), caracterizado por rocas volcánicas máficas y formaciones de hierro bandeado; una capa de vulcanismo félsico-intermedio; y una capa sedimentaria superior (aprox. 2.73 Ga) de rocas volcánicas calcoalcalinas (Complejo Marda) y rocas sedimentarias clásticas ( Formación Diemals ). [ 7 ]
La orogenia este-oeste (aprox. 2730–2680 Ma) se desarrolló en dos etapas: una fase de plegamiento temprana y una fase tardía que dio lugar a la deposición y deformación de la Formación Diemals. La orogenia posterior (aprox. 2680–2655 Ma) generó zonas de cizalla y estructuras arqueadas.
La litoestratigrafía del cinturón de rocas verdes de Marda-Diemals es similar a la del terreno de Murchison septentrional, pero presenta rocas verdes y eventos de deformación más antiguos que el terreno de Eastern Goldfields meridional. Esto indica que el terreno de Eastern Goldfields pudo haberse acrecionado a un núcleo de granito-rocas verdes más antiguo de Murchison-Southern Cross.
Provincia oriental de Goldfield
El cinturón de rocas verdes Arcaico Norseman-Wiluna [ 8 ] en la provincia de Eastern Goldfield contiene la mayoría de los depósitos de oro filoniano de Australia, incluida la famosa Milla Dorada de Kalgoorlie que contiene el Super Pit .
Estos depósitos de oro suelen ser de gran tonelaje y se localizan en las secuencias volcánico-intrusivas-sedimentarias de los cinturones de rocas verdes, y no en los granitos. Existe un patrón de distribución del oro a lo largo de la zona de cizalla arcaica de Boulder-Lefroy.
Las komatiitas extrusivas (rocas volcánicas ultramáficas) se encuentran a lo largo del cinturón de rocas verdes de Norseman-Wiluna. Un cambio de magmatismo dominado por rocas volcánicas a magmatismo dominado por rocas plutónicas ocurrió en el cinturón de rocas verdes de Norseman-Wiluna aproximadamente entre 2685 y 2675 Ma. Se produjeron intrusiones voluminosas de granito con alto contenido de Ca entre 2670 y 2655 Ma. [ 9 ] Gran parte del oro se depositó entre 2650 y 2630 Ma, y gran parte de este se asoció con la reactivación de fallas de rumbo anteriores (normales e inversas).
Un evento aurífero anterior, ocurrido entre 2660 y 2655 millones de años atrás, estuvo asociado con una extensión importante (fallas normales y abombamiento de granito) que dio lugar a la formación de cuencas tardías y a la intrusión de magmas derivados del manto (sienitas y granitos/pórfidos de tipo máfico) y trayectorias PTt estrechas en sentido antihorario.
terrenos delimitados
El cratón de Yilgarn está rodeado por terrenos más jóvenes de diversas edades, aunque predominantemente del Proterozoico . Los límites entre estos terrenos adyacentes proporcionan evidencia considerable de los eventos posteriores al Arcaico que han afectado al cratón de Yilgarn.
Cuenca de Perth
El cratón de Yilgarn limita al oeste con la cuenca de Perth , de edad jurásica , y está separado de ella por la falla de Darling . La cuenca de Perth se considera una cuenca de relleno de rift formada en un margen pasivo.
Complejo de Gascoyne
La cuenca de Perth limita al norte con el complejo de Gascoyne , [ 10 ] la cuenca de Glengarry y la cuenca de Yerrida , que forman parte de un cinturón móvil del Proterozoico medio que se extiende hacia el este hasta el bloque de Musgrave . El complejo de Gascoyne y otros cinturones metamórficos de esta edad, incluyendo la reactivación del terreno de gneis de Yarlarweelor y gneis de Narryer , indican un prolongado movimiento de deslizamiento lateral multifásico (en relación con el margen del cratón de Yilgarn) desde el Arcaico tardío hasta el Neoproterozoico e incluso hasta el Paleozoico. [ 11 ]
Orógeno Albany-Fraser
El cratón de Yilgarn limita al este-sureste con el orógeno de Albany-Fraser , de aproximadamente 1300 millones de años de antigüedad, compuesto principalmente por gneises sedimentarios, migmatitas y granitos de facies de anfibolita a esquistos verdes . El orógeno de Albany-Fraser presenta estructuras tectónicas tanto de subducción como de deslizamiento lateral prolongado, y está íntimamente interconectado con las demás cuencas proterozoicas y cinturones móviles de Australia.
Cubierta de cuenca sedimentaria
El cratón de Yilgarn está parcialmente cubierto por cuencas sedimentarias superpuestas de edad paleozoica y fanerozoica en el este y noreste, incluida la cuenca de Canning . Limita en su borde occidental con la escarpa de Darling y la falla de Darling , que separan el cratón de Yilgarn de la cuenca de Perth al oeste, y está cubierto por varias cuencas sedimentarias remanentes de edad jurásica, como la subcuenca de Collie.
El cratón de Yilgarn también posee una considerable capa sedimentaria terciaria y posterior de depósitos de paleocanales derivados de la erosión, sedimentación y redeposición prolongadas de secuencias de cobertura y regolito más antiguos, así como del propio basamento arcaico.
Entre las secuencias de cobertura terciaria reconocidas se incluyen la cuenca de Bremer , la cuenca de Officer y otras.
Regolito
Se cree que el cratón de Yilgarn permaneció al nivel del mar o por encima de él durante un tiempo considerable. [ 12 ] Parte del regolito de Yilgarn es el más antiguo del mundo, registrando eventos de meteorización que datan del período Cretácico . Esto se debe a las latitudes y condiciones generalmente subtropicales del cratón de Yilgarn, con una glaciación mínima o nula y un relieve topográfico generalmente plano que resultó en una erosión relativamente menor.
El regolito está extremadamente erosionado, y en algunas zonas se ha transformado completamente en saprolita hasta a 100 metros de profundidad. Se cree que su formación se produjo durante el Cenozoico y el Paleoceno , en condiciones tropicales, como lo demuestra la costra moteada que contiene restos de raíces de árboles fosilizadas, algunas de más de 60 millones de años. Se han registrado eventos de erosión anteriores en laterita ferruginosa magnéticamente remanente del Jurásico , de aproximadamente 180 millones de años.
El regolito de Yilgarn influye directamente en la flora y la fauna, ya que parte del suelo está prácticamente fosilizado. Gran parte del agua subterránea de Yilgarn es hipersalina, y algunas zonas están sobresaturadas de sal. Esto provoca que extensas áreas de tierra sean estériles, con importantes lagos salados y niveles freáticos muy salinos. Se cree que el origen de esta sal reside en la precipitación de sal marina transportada sobre el continente australiano durante las últimas decenas de millones de años, y en la elevada tasa de evaporación que la depositó en el terreno.
Los cinturones de rocas verdes del cratón de Yilgarn incluyen:
- Cinturón de rocas verdes de la Cruz del Sur
- Cinturón vikingo-Wiluna
- Cinturón de Duketon
- Cinturón de rocas verdes de Gullewa
Geología económica
El cratón de Yilgarn es la principal provincia minera de Australia. Atrae más de la mitad del gasto en exploración minera del país y produce dos tercios de todo el oro y la mayor parte del níquel extraído en Australia. El cratón alberga aproximadamente el 30 % de las reservas mundiales conocidas de oro, cerca del 20 % de las reservas mundiales de níquel , el 80 % de las reservas mundiales de tantalio , importantes reservas de mineral de hierro , cobre , zinc y pequeñas reservas de plomo . Además, contiene importantes recursos de platino , vanadio , titanio en roca dura y considerables reservas de mineral de hierro.
La actividad minera se lleva a cabo principalmente en los cinturones de rocas verdes que rodean centros mineros como Kalgoorlie , Kambalda , Norseman , Meekatharra y Wiluna , y centros menores como Laverton , Leinster , Leonora y Southern Cross .
Los concentrados de mineral o el producto terminado se transportan por ferrocarril o carretera a Perth , Fremantle , Esperance , Albany o Geraldton .
mineral de hierro
Actualmente, el mineral de hierro se extrae de varias zonas del cratón de Yilgarn, aunque se trata de un conjunto de minas mucho menor que el del cratón de Pilbara . El mineral de hierro se extrae en Koolyanobbing, al norte de Kalgoorlie , a partir de formaciones de hierro bandeado erosionadas por hematita , y en Mount Gibson, Weld Range y Jack Hills, en el terreno de gneis occidental, también a partir de formaciones de hierro bandeado por hematita, para producir mineral de exportación directa.
El proyecto de mineral de hierro de Karara es la única mina de magnetita en funcionamiento en el cratón de Yilgarn; sin embargo, se están investigando otros depósitos de mineral de hierro de magnetita como fuente de este mineral en el complejo Albany-Fraser, donde se propone un gran depósito en Southdown. Las formaciones de hierro bandeado de Jack Hills, Weld Range y Mount Gibson, así como las formaciones de hierro bandeado alrededor de Yalgoo , también se consideran fuentes potenciales de mineral de hierro de magnetita, aunque aún no hay operaciones en marcha con este tipo de mineral.
Más lejos de la costa, también se están investigando los depósitos de formación de hierro bandeado en Wiluna y Laverton , aunque se considera que la infraestructura es demasiado deficiente como para que estos depósitos resulten económicamente viables.
Oro
El cratón de Yilgarn alberga alrededor del 4% de las reservas mundiales de oro recuperables económicamente demostrables (EDR, por sus siglas en inglés).
Los principales yacimientos de oro se encuentran en Kalgoorlie, Kambalda, Mount Magnet, Boddington, Laverton y Wiluna, alojados en cinturones de rocas verdes. Estos cinturones forman franjas lineales de rocas volcánicas máficas, ultramáficas y félsicas, intercaladas con secuencias sedimentarias, y han sufrido deformación y metamorfismo. La mineralización de oro se presenta generalmente en vetas, cizallas y filones de cuarzo de tamaño pequeño a mediano, controlados estructuralmente.
Una característica clave que subyace a muchos de los yacimientos de oro de la región son las cúpulas con núcleo de granito, que abarcan diversas escalas. Estas estructuras proporcionaron una arquitectura que concentró los metales fluidos en los lugares de deposición de la corteza superior.
Se encuentran indicios del manto en muchos yacimientos de gran tamaño, incluyendo fundidos de la cuña del manto metasomatizada, así como lamprófiros. Persiste el debate sobre si estas rocas del manto fueron una fuente de fluidos y/o metales, o si simplemente reflejan una vía favorable.
Yacimientos de níquel-PGE
El distrito de Kambalda alberga una zona minera de sulfuro de níquel de clase mundial con un recurso total previo a la explotación de 2 megatoneladas (Mt) de níquel metálico. Desde 1967 se han producido aproximadamente 1,1 Mt de níquel metálico, a una tasa promedio de 35 000 toneladas de níquel por año. El domo de Kambalda se encuentra en la parte centro-sur del cinturón de rocas verdes Arcaicas Norseman-Wiluna, en el sureste del cratón de Yilgarn. Los depósitos de mineral de níquel komatiítico de tipo Kambalda son la principal fuente de níquel metálico dentro del cratón de Yilgarn. [ 13 ]
metales básicos
Actualmente, el cobre, el plomo y el zinc se extraen de Golden Grove y de la mina de zinc Jaguar , recientemente desarrollada . Se han recuperado pequeñas cantidades de cobre de varios yacimientos de oro que contienen cobre, como los del cinturón de rocas verdes de Gullewa, en Burtville, al sur de Laverton, en Granny Smith y en otros lugares.
Se cree que la zona desértica que rodea Kalgoorlie, con una superficie de 500 000 kilómetros cuadrados, alberga un yacimiento de cobre y zinc de 100 millones de toneladas. La geología de varios cinturones volcánicos en el cratón de Yilgarn es sorprendentemente similar a la de las grandes minas de metales básicos del mundo en Kidd Creek, en el norte de Ontario , Canadá . La exploración de cobre continúa en varias áreas alrededor de Ravensthorpe, Balagundi, en el cinturón de Yandall y en el cinturón de Duketon, donde se sabe que existen grandes paquetes volcánicos félsicos .
Elementos de tierras raras
El cratón de Yilgarn podría albergar hasta el 60% de los elementos de tierras raras recuperables del mundo , principalmente en la carbonatita de Mount Weld . Otros yacimientos de carbonatita más pequeños, como los de Ponton, cerca de Laverton, y los de la región oriental dentro de los cinturones de granito-gneiss y rocas verdes, también podrían resultar económicamente viables.
Uranio
El cratón de Yilgarn y sus secuencias de cobertura albergan un porcentaje significativo de las reservas mundiales de uranio económicamente demostrables y recuperables (EDR). La mayor parte del uranio se encuentra dentro de paleocanales derivados de los granitos del cratón de Yilgarn y/o sus orógenos proterozoicos adyacentes, y este metal se deposita dentro de sistemas de drenaje paleotérmicos y actuales del Terciario o posteriores. Algunos ejemplos son Yeelirrie, Mulga Rock [ 12 ] y Lake Way-Centipede.
Lista parcial de yacimientos minerales y minas
Los depósitos de clase mundial en el cratón oriental de Yilgarn incluyen: Mount Charlotte, Norseman , Sunrise Dam , Sons of Gwalia , St Ives-Kambalda , Tarmoola , Wallaby y Wiluna . Los depósitos de níquel de clase mundial incluyen: Mount Keith, Kambalda y
- Proyectos de níquel Cosmos, Pozo Cosmos, Profundidades Cosmos, Alec Mairs y sulfuros masivos de alta ley en Tapinos.
- Murrin Murrin níquel laterítico.
- Minas de níquel de Kambalda , Kambalda Dome y Widgiemooltha
- Minas de níquel Miitel, Mariners, Redross y Wannaway, domo de Widgiemooltha
- Minas de níquel Emily Ann y Maggie Hays , cinturón de rocas verdes del lago Johnston
- Super Pit o Fimiston Open Cut, Kalgoorlie
- Mina Golden Grove Mina Cu-Zn-Au
- Mina de oro Bronzewing
- Mina de oro Jundee-Nimary
- Mina de oro Kanowna Belle
- Recurso de vanadio de Windimurra, intrusión de Windimurra , Monte Magnet
- Mina de litio de Greenbushes
- Mina de litio y tantalio de Mt Cattlin
- Mina de litio y tantalio de Bald Hill
Véase también
- Arcaico – Eón geológico, hace entre 4031 y 2500 millones de años.
- Escudo Australiano – Gran parte del continente australiano
- Supercuenca Centraliana – Cuenca sedimentaria en Australia
- Cratón de Gawler : provincia del Escudo de Australia Occidental, de mayor tamaño, en el centro de Australia Meridional.
- Geología de Australia
- Génesis de los yacimientos minerales : cómo se forman los distintos tipos de depósitos minerales en la corteza terrestre.
- Cuenca de Perth – Cuenca sedimentaria en Australia Occidental
- Cratón de Pilbara : parte antigua y estable de la litosfera continental ubicada en Pilbara, Australia Occidental.
- Meseta occidental – Región de drenaje australiana
Referencias
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- Geología de Australia Occidental
- Arcaico
- Australia precámbrica
- Geología económica
- Cratones
- Geología estructural
- Geología histórica
- provincias fisiográficas