Hydrothermal alteration and gold mineralization of the Awak Mas gold deposit, Sulawesi Island, Indonesia
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The Awak Mas gold deposit is located in the Latimojong District, Luwu Regency, South Sulawesi Province, Indonesia. The resource and reserve are estimated to contain 66.25 t and 52.23 t of gold, respectively, at a cut-off grade of 0.5 g/t Au. Lithologically, the Awak Mas area consists of the Western Grit, the Basement and the Cover Sequences, which are correlated to the Cretaceous Latimojong Metamorphic Complex, and the Eastern Mafic Sequence, which is correlated to the Lamasi Ophiolite Complex. The complexes are bound by the Top Decollement Sequence. The deposit is hosted by phyllites
and schists representing metamorphosed shales and Fe-rich shales derived from acidic arc volcanic rocks in a continental island arc setting. The host-rocks are correlated to the Cover Sequence, both were metamorphosed under low pressure and temperature conditions (greenschist-facies).
Obduction and later thrusting of the Lamasi Ophiolite Complex on to Latimojong Metamorphic Complex took place during the Miocene let to ductile deformation (DII) with folding and development of foliation in Basement and Cover Sequences. This deformation was followed by crustal block thickening that caused melting at the base of the crust and, thus, to the formation of granitic magmatism at 5 to 8.1 Ma. In the study area, granodiorites of a calc-alkaline magmatic affinity were emplaced in the transition between the volcanic-arc and syn-collisional granite tectonic setting. Extensional collapse caused brittle deformation (DIII) in form of normal faulting followed by fracturing and jointing and the formation of various veins that acted as controls to the gold mineralization. Hydrothermal alteration zones in the phyllites and schists, proximal to the gold-bearing veins, are characterized by mineral assemblages of albite-ankerite-pyrite. Geochemically, the proximal hydrothermal alteration zone is marked by changes in the alteration indices with elevated Na/Al ratios and depleted 3*K/Al ratios. Minerlogically, these changes are manifested by the replacement of muscovite by albite. Carbonate alteration with ankerite and siderite occurs simultaneous to albitization proximal to the veins. Pyrite is disseminated throughout the proximal alteration zone. Distal alteration zones are characterized by two mineral assemblages, chlorite-albite in phyllites, and albite-quartz in schists. Calculations of element gains and losses during hydrothermal alteration indicate a strong enrichment of Na while K is depleted in all alteration zones. In the phyllites, proximal albiteankerite- pyrite alteration added 0.12 mole CO2 and 0.11 mole H2S per 100 g rock with a mass increase of 25 %. Distal albite-chlorite alteration added 0.06 mole CO2 and 0.11 mole H2O per 100 g rock and resulted in total mass increase of 14 %. Silicon and Ca were enriched in both alteration zones. In the schists, the proximal albite-ankerite-pyrite alteration resulted in only 0.03 mole CO2 and 0.04 mole H2O gain per 100 g rock with a mass decrease of 15 %, while the distal albite-quartz alteration resulted in an increase of 0.23 mole CO2 and
0.18 mole H2O per 100 g rock and a mass gain of 2 %. Silicon is enriched in the albiteankerite-pyrite zone and depleted in the distal albite-quartz zone. The volume changes for all alteration zones and host-rocks are less than 4 %, indicating almost isovolumetric reactions during hydrothermal alteration. In addition, pervasive albitization and carbonatization are indicated by high contents of Na2O, and CaO in the wall-rocks and have played a significant role in the mineralization process.
There are two types of Au-mineralizing veins in the deposit, namely quartz-albite-ankerite veins and quartz-ankerite-siderite veins. Gold occurs in pyrite as sub-microscopic inclusions and as fracture fillings of deformed pyrite with a gold fineness of 925 to 935 and Au/Ag ratios between 12:1 and 14:1. However, the concentration of Au shows no relationship with base
metals based on geochemical contains from assay data and electron microprobe analysis. The aqueous ore fluid was CO2-poor and of low salinity from 0.4 to 6.0 wt.% NaCl equiv.. The fluid inclusions show homogenization temperatures between 275 and 325 oC, and the calculated δ18OH2O ratios from vein-quartz and vein-albite grains range from 12.6±0.2 ‰ to
15.7±0.6 ‰. Fluid inclusion leachates show Br/Cl ratios between 1.0 and 2.0 x 10-3 and I/Cl ratios of 5.6 to 18.3 x 10-5 suggesting that the ore fluids derived from metamorphic dewatering of organic-rich marine sedimentary rocks. The δ34S values of pyrite between 0.6 and 12.9 ‰, and emphasize the metamorphic character of the fluid. However, Br/Cl ratios
between 1.6 and 3.0 x 10-3 and I/Cl ratios from 5.1 to 10.6 x 10-5 in the non-mineralized veins indicate magmatic hydrothermal fluids. The results of this study show that the Awak Mas deposit is an epigenetic, orogenic gold deposit, which developed at minimum temperatures between 275 and 325 °C, thus at the transition between the epizone and the mesozone. Die Awak Mas Goldlagerstätte liegt im Bezirk Latimojong in der Regentschaft Luwu, der Provinz Südsulawesi in Indonesien. Das abbaubare Erzvorkommen umfasst 52.25 t Gold mit einer Reserve von 66.25 t Gold bei einer wirtschaftlichen Abbauwürdigkeitsgrenze von 0.5 g/t Au. Die Geologie im Untersuchungsgebiet um die Awak Mas Lagerstätte besteht grundsätzlich aus vier verschiedenen Lithologien. Dies sind der Westliche Grit, das Basementgestein und
die oberflächennahe Sedimentbedeckung, die alle mit dem kreidezeitlichen Latimojong Metamorphic Complex korreliert werden können, sowie die Eastern Mafic Sequence, die dem Lamasi Ophiolite Complex zugeordnet wird. Die Gesteinskomplexe werden durch die Top Decollement Sequence voneinander getrennt. Die Wirtsgesteine der Vererzung sind Phyllite und Schiefer, also metamorphe Ton- und eisenreiche Tonsteine, die durch Verwitterung aus sauren Vulkaniten in einem kontinentalen Inselbogen entstanden sind. Die Wirtsgesteine korrelieren mit Gesteinen aus der Sedimentbedeckung und sind beide bei niedrigen Druck-Temperaturbedingungen (grünschieferfaziell) metamorph überprägt worden. Die Obduktion des Lamasi Ophiolit Complex und seine Überschiebung über den Latimojong Metamorphic Complex fand im Miozän statt und führte zu duktiler Verformung (DII) mit Faltenbildung und Schieferung des Basementgesteins und der Sedimentbedeckung. Kontinentale Krustenverdickung folgte auf die Deformation und führte zum Aufschmelzen der unteren Kruste und zur Bildung von granitischem Magmatismus zwischen 5 und 8.1 Ma. Hierbei wurden Granodiorite, mit einer Affinität zu kalk-alkalinem Chemismus, in den Übergang zwischen vulkanischen Inselbogen und syn-kollisions Granit-Typen eingelagert. Ein abschließender extensionaler Kollaps verursachte spröde Deformation (DIII) in Form von Abschiebung, gefolgt von Bruch- und Kluftbildungen und der Bildung von verschiedenen hydrothermalen Gängen, welche die Anlage der Goldvererzung kontrollieren. Hydrothermale Alterationszonen in den Phylliten und Schiefern, in proximaler Lage zu den
goldhaltigen Gängen, zeigen eine Mineralvergesellschaftung aus Albit-Ankerit-Pyrit. Geochemisch zeigt die Alterationszone einen Wechsel in den Alterationsindices an, mit erhöhten Na/Al-Verhältnissen und niedrigen 3*K/Al-Verhältnissen.
Mineralogisch lassen sich diese chemischen Unterschiede in der Verdrängung von Muskovit durch Albit erklären. Zeitgleich zur Albitisierung fand eine Karbonatüberprägung durch Ankerit und Siderit statt. Disseminierter Pyrit bildete sich innerhalb der proximalen Alterationszone. Die distalen Alterationszonen sind durch zwei Mineralvergesellschaftungen charakterisiert, Chlorit-Albit in Phylliten, und Albit-Quartz in Schiefern. Massenbilanzrechnungen zur hydrothermalen Alteration zeigen eine starke Zunahme von Na und eine Abnahme von K in allen Alterationszonen an. In den Phylliten hat die proximale Albit-Ankerit-Pyrit Alteration zu einer Zunahme von 0.12 Mol CO2 und 0.11 Mol H2S pro 100 g Gestein und einer Gewichtszunahme von 25 % geführt. In der distalen Albit-Chlorit Alterationszone betrug die Zunahme 0.06 Mol CO2 und 0.11 Mol H2S pro 100g, bei einer Gewichtszunahme von insgesamt 14 %. Silizium und Calcium wurden in beiden Alterationszonen dem Gestein zugeführt. In den Schiefern führte die proximale Albit-Ankerit-Pyrit Alteration nur zu einer Zunahme von 0.03 Mol CO2 und 0.04 Mol H2O pro 100g Gestein und zu einem Gewichtsverlust von 15 %, während bei der distalen Albit-Quartz Alteration eine Zunahme um 0.23 Mol CO2 und 0.18 Mol H2O pro 100 g Gestein und eine Gewichtszunahme von 2 % festgestellt wurde. Silizium wurde in der Albit-Ankerit-Pyrit Zone zugeführt und in der distalen Albit-Quartz Zone abgeführt. Die Volumenveränderungen in allen Alterationszonen und Wirtsgesteinen betragen weniger als 4 % was auf isovolumetrische Reaktionen während der hydrothermalen Gesteinsveränderung hindeutet. Pervasive Albitisierung und Karbonatisierung werden durch hohe Na2O- und CaO-Gehalte angezeigt und waren ein wichtiger Teil des Vererzungsprozesses. Die Lagerstätte weißt zwei Arten goldführender Gänge auf: zum einen Quartz-Albit-Ankerit Gänge und zum anderen Quartz-Ankerit-Siderit Gänge. Gold kommt als submikroskopisch (<1 μm) kleine Einschlüsse in Pyrit und gediegen als feine Aderfüllung in zerbrochenem Pyrit vor. Die Zusammensetzung der Gold-Körner ist sehr rein, mit einem Gold-Feingehalt zwischen 925 und 935 und Au/Ag Verhältnissen zwischen 12:1 und 14:1. Der Goldgehalt im Gestein zeigt keine Korrelation mit z.B. Buntmetallen an, weder in chemischen Analysendaten von Bohrkernen noch in Analysen der Elektronenstrahlmikrosonde. Das wässrige Erzfluid war arm an CO2 und hatte einen niedrigen Salzgehalt von 0.4 bis 6.0
Gew. % NaCl equiv. Fluideinschlüsse in Quarz zeigen durchschnittliche Homogenisierungstemperaturen um 275 °C an und berechnete δ18OH2O-Verhältnisse von Quarz und Albite aus den Gängen liegen zwischen 12.6±0.2 ‰ und 15.7±0.6 ‰. Eluate aus Flüssigkeitseinschlüssen zeigen Br/Cl-Verhältnisse zwischen 1.0 und 2.0 x 10-3 an und I/Cl- Verhältnisse variieren von 5.6 bis 18.3 x 10-5 und deuten darauf hin, dass das Erzfluid durch metamorphe Entwässerung eines organisch-reichen marinen Sedimentgesteins entstanden ist. Die δ34S-Werte von Pyrit liegen zwischen 0.6 und 12.9 ‰ und unterstreichen den metamorphen Charakter des Fluids. In den nicht vererzten Gängen deuten Br/Cl- Verhältnisse zwischen 1.6 und 3.0 x 10-3 und I/Cl-Verhältnisse von 5.1 bis 10.6 x 10-5 auf ein magmatisch-hydrothermales Fluid hin. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen an, dass die Awak Mas Lagerstätte eine epigenetische, orogene Goldlagerstätte ist, die sich bei Minimaltemperaturen von 275 bis 325 °C gebildet hat, was dem Übergang von der Epizone zur Mesozone entspricht.
and schists representing metamorphosed shales and Fe-rich shales derived from acidic arc volcanic rocks in a continental island arc setting. The host-rocks are correlated to the Cover Sequence, both were metamorphosed under low pressure and temperature conditions (greenschist-facies).
Obduction and later thrusting of the Lamasi Ophiolite Complex on to Latimojong Metamorphic Complex took place during the Miocene let to ductile deformation (DII) with folding and development of foliation in Basement and Cover Sequences. This deformation was followed by crustal block thickening that caused melting at the base of the crust and, thus, to the formation of granitic magmatism at 5 to 8.1 Ma. In the study area, granodiorites of a calc-alkaline magmatic affinity were emplaced in the transition between the volcanic-arc and syn-collisional granite tectonic setting. Extensional collapse caused brittle deformation (DIII) in form of normal faulting followed by fracturing and jointing and the formation of various veins that acted as controls to the gold mineralization. Hydrothermal alteration zones in the phyllites and schists, proximal to the gold-bearing veins, are characterized by mineral assemblages of albite-ankerite-pyrite. Geochemically, the proximal hydrothermal alteration zone is marked by changes in the alteration indices with elevated Na/Al ratios and depleted 3*K/Al ratios. Minerlogically, these changes are manifested by the replacement of muscovite by albite. Carbonate alteration with ankerite and siderite occurs simultaneous to albitization proximal to the veins. Pyrite is disseminated throughout the proximal alteration zone. Distal alteration zones are characterized by two mineral assemblages, chlorite-albite in phyllites, and albite-quartz in schists. Calculations of element gains and losses during hydrothermal alteration indicate a strong enrichment of Na while K is depleted in all alteration zones. In the phyllites, proximal albiteankerite- pyrite alteration added 0.12 mole CO2 and 0.11 mole H2S per 100 g rock with a mass increase of 25 %. Distal albite-chlorite alteration added 0.06 mole CO2 and 0.11 mole H2O per 100 g rock and resulted in total mass increase of 14 %. Silicon and Ca were enriched in both alteration zones. In the schists, the proximal albite-ankerite-pyrite alteration resulted in only 0.03 mole CO2 and 0.04 mole H2O gain per 100 g rock with a mass decrease of 15 %, while the distal albite-quartz alteration resulted in an increase of 0.23 mole CO2 and
0.18 mole H2O per 100 g rock and a mass gain of 2 %. Silicon is enriched in the albiteankerite-pyrite zone and depleted in the distal albite-quartz zone. The volume changes for all alteration zones and host-rocks are less than 4 %, indicating almost isovolumetric reactions during hydrothermal alteration. In addition, pervasive albitization and carbonatization are indicated by high contents of Na2O, and CaO in the wall-rocks and have played a significant role in the mineralization process.
There are two types of Au-mineralizing veins in the deposit, namely quartz-albite-ankerite veins and quartz-ankerite-siderite veins. Gold occurs in pyrite as sub-microscopic inclusions and as fracture fillings of deformed pyrite with a gold fineness of 925 to 935 and Au/Ag ratios between 12:1 and 14:1. However, the concentration of Au shows no relationship with base
metals based on geochemical contains from assay data and electron microprobe analysis. The aqueous ore fluid was CO2-poor and of low salinity from 0.4 to 6.0 wt.% NaCl equiv.. The fluid inclusions show homogenization temperatures between 275 and 325 oC, and the calculated δ18OH2O ratios from vein-quartz and vein-albite grains range from 12.6±0.2 ‰ to
15.7±0.6 ‰. Fluid inclusion leachates show Br/Cl ratios between 1.0 and 2.0 x 10-3 and I/Cl ratios of 5.6 to 18.3 x 10-5 suggesting that the ore fluids derived from metamorphic dewatering of organic-rich marine sedimentary rocks. The δ34S values of pyrite between 0.6 and 12.9 ‰, and emphasize the metamorphic character of the fluid. However, Br/Cl ratios
between 1.6 and 3.0 x 10-3 and I/Cl ratios from 5.1 to 10.6 x 10-5 in the non-mineralized veins indicate magmatic hydrothermal fluids. The results of this study show that the Awak Mas deposit is an epigenetic, orogenic gold deposit, which developed at minimum temperatures between 275 and 325 °C, thus at the transition between the epizone and the mesozone. Die Awak Mas Goldlagerstätte liegt im Bezirk Latimojong in der Regentschaft Luwu, der Provinz Südsulawesi in Indonesien. Das abbaubare Erzvorkommen umfasst 52.25 t Gold mit einer Reserve von 66.25 t Gold bei einer wirtschaftlichen Abbauwürdigkeitsgrenze von 0.5 g/t Au. Die Geologie im Untersuchungsgebiet um die Awak Mas Lagerstätte besteht grundsätzlich aus vier verschiedenen Lithologien. Dies sind der Westliche Grit, das Basementgestein und
die oberflächennahe Sedimentbedeckung, die alle mit dem kreidezeitlichen Latimojong Metamorphic Complex korreliert werden können, sowie die Eastern Mafic Sequence, die dem Lamasi Ophiolite Complex zugeordnet wird. Die Gesteinskomplexe werden durch die Top Decollement Sequence voneinander getrennt. Die Wirtsgesteine der Vererzung sind Phyllite und Schiefer, also metamorphe Ton- und eisenreiche Tonsteine, die durch Verwitterung aus sauren Vulkaniten in einem kontinentalen Inselbogen entstanden sind. Die Wirtsgesteine korrelieren mit Gesteinen aus der Sedimentbedeckung und sind beide bei niedrigen Druck-Temperaturbedingungen (grünschieferfaziell) metamorph überprägt worden. Die Obduktion des Lamasi Ophiolit Complex und seine Überschiebung über den Latimojong Metamorphic Complex fand im Miozän statt und führte zu duktiler Verformung (DII) mit Faltenbildung und Schieferung des Basementgesteins und der Sedimentbedeckung. Kontinentale Krustenverdickung folgte auf die Deformation und führte zum Aufschmelzen der unteren Kruste und zur Bildung von granitischem Magmatismus zwischen 5 und 8.1 Ma. Hierbei wurden Granodiorite, mit einer Affinität zu kalk-alkalinem Chemismus, in den Übergang zwischen vulkanischen Inselbogen und syn-kollisions Granit-Typen eingelagert. Ein abschließender extensionaler Kollaps verursachte spröde Deformation (DIII) in Form von Abschiebung, gefolgt von Bruch- und Kluftbildungen und der Bildung von verschiedenen hydrothermalen Gängen, welche die Anlage der Goldvererzung kontrollieren. Hydrothermale Alterationszonen in den Phylliten und Schiefern, in proximaler Lage zu den
goldhaltigen Gängen, zeigen eine Mineralvergesellschaftung aus Albit-Ankerit-Pyrit. Geochemisch zeigt die Alterationszone einen Wechsel in den Alterationsindices an, mit erhöhten Na/Al-Verhältnissen und niedrigen 3*K/Al-Verhältnissen.
Mineralogisch lassen sich diese chemischen Unterschiede in der Verdrängung von Muskovit durch Albit erklären. Zeitgleich zur Albitisierung fand eine Karbonatüberprägung durch Ankerit und Siderit statt. Disseminierter Pyrit bildete sich innerhalb der proximalen Alterationszone. Die distalen Alterationszonen sind durch zwei Mineralvergesellschaftungen charakterisiert, Chlorit-Albit in Phylliten, und Albit-Quartz in Schiefern. Massenbilanzrechnungen zur hydrothermalen Alteration zeigen eine starke Zunahme von Na und eine Abnahme von K in allen Alterationszonen an. In den Phylliten hat die proximale Albit-Ankerit-Pyrit Alteration zu einer Zunahme von 0.12 Mol CO2 und 0.11 Mol H2S pro 100 g Gestein und einer Gewichtszunahme von 25 % geführt. In der distalen Albit-Chlorit Alterationszone betrug die Zunahme 0.06 Mol CO2 und 0.11 Mol H2S pro 100g, bei einer Gewichtszunahme von insgesamt 14 %. Silizium und Calcium wurden in beiden Alterationszonen dem Gestein zugeführt. In den Schiefern führte die proximale Albit-Ankerit-Pyrit Alteration nur zu einer Zunahme von 0.03 Mol CO2 und 0.04 Mol H2O pro 100g Gestein und zu einem Gewichtsverlust von 15 %, während bei der distalen Albit-Quartz Alteration eine Zunahme um 0.23 Mol CO2 und 0.18 Mol H2O pro 100 g Gestein und eine Gewichtszunahme von 2 % festgestellt wurde. Silizium wurde in der Albit-Ankerit-Pyrit Zone zugeführt und in der distalen Albit-Quartz Zone abgeführt. Die Volumenveränderungen in allen Alterationszonen und Wirtsgesteinen betragen weniger als 4 % was auf isovolumetrische Reaktionen während der hydrothermalen Gesteinsveränderung hindeutet. Pervasive Albitisierung und Karbonatisierung werden durch hohe Na2O- und CaO-Gehalte angezeigt und waren ein wichtiger Teil des Vererzungsprozesses. Die Lagerstätte weißt zwei Arten goldführender Gänge auf: zum einen Quartz-Albit-Ankerit Gänge und zum anderen Quartz-Ankerit-Siderit Gänge. Gold kommt als submikroskopisch (<1 μm) kleine Einschlüsse in Pyrit und gediegen als feine Aderfüllung in zerbrochenem Pyrit vor. Die Zusammensetzung der Gold-Körner ist sehr rein, mit einem Gold-Feingehalt zwischen 925 und 935 und Au/Ag Verhältnissen zwischen 12:1 und 14:1. Der Goldgehalt im Gestein zeigt keine Korrelation mit z.B. Buntmetallen an, weder in chemischen Analysendaten von Bohrkernen noch in Analysen der Elektronenstrahlmikrosonde. Das wässrige Erzfluid war arm an CO2 und hatte einen niedrigen Salzgehalt von 0.4 bis 6.0
Gew. % NaCl equiv. Fluideinschlüsse in Quarz zeigen durchschnittliche Homogenisierungstemperaturen um 275 °C an und berechnete δ18OH2O-Verhältnisse von Quarz und Albite aus den Gängen liegen zwischen 12.6±0.2 ‰ und 15.7±0.6 ‰. Eluate aus Flüssigkeitseinschlüssen zeigen Br/Cl-Verhältnisse zwischen 1.0 und 2.0 x 10-3 an und I/Cl- Verhältnisse variieren von 5.6 bis 18.3 x 10-5 und deuten darauf hin, dass das Erzfluid durch metamorphe Entwässerung eines organisch-reichen marinen Sedimentgesteins entstanden ist. Die δ34S-Werte von Pyrit liegen zwischen 0.6 und 12.9 ‰ und unterstreichen den metamorphen Charakter des Fluids. In den nicht vererzten Gängen deuten Br/Cl- Verhältnisse zwischen 1.6 und 3.0 x 10-3 und I/Cl-Verhältnisse von 5.1 bis 10.6 x 10-5 auf ein magmatisch-hydrothermales Fluid hin. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen an, dass die Awak Mas Lagerstätte eine epigenetische, orogene Goldlagerstätte ist, die sich bei Minimaltemperaturen von 275 bis 325 °C gebildet hat, was dem Übergang von der Epizone zur Mesozone entspricht.
| Erscheinungsdatum | 18.09.2017 |
|---|---|
| Reihe/Serie | Aachener Geowissenschaftliche Beiträge ; 45 |
| Sprache | englisch |
| Maße | 210 x 295 mm |
| Gewicht | 526 g |
| Einbandart | Paperback |
| Themenwelt | Naturwissenschaften ► Geowissenschaften ► Geologie |
| Naturwissenschaften ► Physik / Astronomie ► Thermodynamik | |
| Schlagworte | Alterationszonen • Awak Mas • Epizone • Goldlagerstätte • Gold Mineralization • Lagerstätte • Mesozone |
| ISBN-13 | 9783958861855 / 9783958861855 |
| Zustand | Neuware |
| Informationen gemäß Produktsicherheitsverordnung (GPSR) | |
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