El Cinturón de Piedras Verdes de Temagami ( TGB ) es un pequeño cinturón de piedras verdes de 2.700 millones de años de antigüedad en la región de Temagami en el noreste de Ontario , Canadá. Representa una característica del Cratón Superior , una parte antigua y estable de la litosfera de la Tierra que forma el núcleo del continente norteamericano y el Escudo Canadiense . El cinturón está compuesto de rocas volcánicas metamorfoseadas que varían en composición desde basalto hasta riolita . Estas forman la tendencia este-noreste del cinturón y están cubiertas por rocas sedimentarias metamorfoseadas . Se crearon durante varios episodios volcánicos que involucraron una variedad de estilos eruptivos que van desde erupciones de lava pasivas hasta erupciones explosivas viscosas .
Parte del Escudo Canadiense, el Cinturón de Temagami contiene algunas de las rocas más antiguas conocidas en la Tierra. El cinturón está formado por una serie de características geológicas, como batolitos , stocks , diques , complejos volcánicos , intrusiones estratificadas y zonas de deformación. Estas se encuentran en varios municipios geográficos del municipio de Temagami, incluidos Chambers , Strathy , Strathcona , Briggs y posiblemente Best .
Los geólogos suponen que los cinturones de rocas verdes se formaron por muchos procesos geológicos, como el tectonismo , el magmatismo , el metamorfismo y la sedimentación . [1] Son importantes económicamente por los grandes depósitos de metales y por la información que proporcionan sobre la evolución de la corteza y la tectónica de la Tierra primitiva. [2] [3] [4] El TGB tiene 25 km (16 mi) de ancho y 32 km (20 mi) de largo. [5] Contiene los restos más meridionales de rocas intrusivas y supracorticales del Arcaico en el este de Ontario , así como algunos de los eventos magmáticos félsicos más antiguos en esta sección del cratón Superior. La datación de uranio-plomo ha establecido que el plutón del lago Iceland , así como un flujo de lava riolítica adyacente, tienen alrededor de 2736 millones de años. Por lo tanto, es probable que al menos algunas intrusiones se formaran durante las primeras fases volcánicas en el cinturón y puedan haber sido conductos para erupciones volcánicas. [6]
La variedad de depósitos volcánicos e intrusiones en el TGB indica que la actividad magmática jugó un papel importante en su formación. La lava almohadillada se encuentra en todo el cinturón, lo que indica que la lava brotó bajo el agua. [7] Sus depósitos piroclásticos son restos de vulcanismo explosivo . [8] Las rocas expuestas más antiguas dentro del cinturón son basaltos y andesitas de grano fino a medio . Las unidades de flujo de lava varían en espesor de 90 m (300 pies) a 1500 m (4900 pies) . El aglomerado máfico y la brecha son relativamente abundantes, ya sea masivos y no deformados o cizallados . Los flujos de lava dacíticos o tobas se superponen a estas rocas volcánicas metamorfoseadas junto con brechas volcánicas intermedias , y están cubiertos por flujos de lava y tobas de riolita. Las unidades de flujo de lava ácida tienen un espesor que va desde los 90 m (300 pies) hasta los 900 m (3000 pies) y son comunes en las áreas de Vermilion Lake y Link Lake . Las tobas félsicas normalmente están alteradas y cizalladas. La actividad intrusiva más reciente en la TGB fue la formación de un dique de pórfido de riolita hace 2687 ± 2 millones de años. Esta edad se correlaciona bien con las intrusiones de 2675 a 2700 millones de años en toda la subprovincia de Abitibi, pero los eventos magmáticos de 2736 millones de años en la TGB son más antiguos que la porción expuesta más cercana de la subprovincia de Abitibi, aproximadamente a 120 km (75 mi) al norte del lago Kirkland . [6]
Junto con las intrusiones graníticas cercanas, el TGB está delimitado por capas de roca que comprenden el Supergrupo Huroniano . El municipio de Strathy está dominado por rocas volcánicas metamorfoseadas de la parte noreste del cinturón. Está aproximadamente a 24 km (15 mi) al norte de la zona tectónica del frente de Grenville . Las rocas volcánicas posiblemente suman hasta 6000 m (20 000 pies) de espesor. Sin embargo, partes de la secuencia podrían haber sido cizalladas repetidamente por una o varias zonas de fallas locales. Cada gran evento volcánico está coronado por rocas sedimentarias metamorfoseadas y/o formaciones de hierro . Las unidades sedimentarias metamorfoseadas varían en espesor de 60 m (200 pies) a 300 m (980 pies) y consisten en pizarra laminada y grauvaca con o sin tobas volcanogénicas . Las formaciones de hierro están compuestas por capas alternas de magnetita , cuarcita blanca , jaspe , cuarzo grisáceo y /o toba de tremolita y clorita . Están intruidas por umbrales compuestos de diorita de cuarzo de grano medio, meteorizada de color blanco, cuyo espesor varía de 100 m (330 pies) a 210 m (690 pies) . Estas rocas son similares a las partes más gruesas de los flujos de lava, pero se interpreta que son parcialmente intrusivas, probablemente conductos que produjeron vulcanismo máfico. [5]
Se ha encontrado una intrusión estratificada compuesta de diorita, piroxenita , gabro y gabro anortosítico en el noroeste del municipio de Strathy. La pirrotita es común en la roca piroclástica asociada. Varias zonas de cizallamiento con dirección noreste de menos de 5 m (16 pies) de ancho intersecan el edificio, extendiéndose a lo largo de la zona de deformación de Net Lake-Vermilion Lake . Esta intrusión estratificada podría ser similar en edad al complejo intrusivo estratificado Kanichee , y puede representar una cámara de magma que fue la fuente de actividad volcánica toleítica . [9]
El complejo intrusivo estratificado Kanichee, también conocido como Intrusión Kanichee e Intrusión Ajax, es el cuerpo máfico- ultramáfico más voluminoso de las rocas volcánicas máficas y félsicas metamorfoseadas del norte de la TGB. Es una intrusión estratificada de forma ovalada que se formó durante cinco fases de actividad magmática. Una serie de capas magmáticas cíclicas que se inclinan de sur a sureste componen la intrusión, similares a las de las rocas volcánicas metamorfoseadas circundantes, lo que indica que las rocas de la intrusión se formaron horizontalmente y probablemente cerca de la superficie. Numerosos eventos magmáticos pueden haber roto la superficie para producir erupciones volcánicas. La estructura general de la intrusión indica que tiene forma cilíndrica y un eje largo que se hunde hacia el sureste en un ángulo algo pronunciado. Su eje en ángulo bastante pronunciado se formó por al menos un período de deformación que plegó y deformó de manera similar las rocas volcánicas circundantes. [10]
Una intrusión de diorita de color claro se encuentra en el extremo norte del Sinclinal Tetapaga , a lo largo de la carretera Milne-Sherman. Su coloración se debe a la erosión de la plagioclasa , que comprende más del 50% de la roca intrusiva. Varias zonas de alta deformación con tendencia al este relacionadas con la Zona de Deformación Link Lake , de menos de 1 m (3,3 pies) de ancho, se encuentran en la intrusión, lo que indica que se formó al menos antes del último incremento de deformación a lo largo de la Zona de Deformación Link Lake. La intrusión diorítica podría ser los restos de una cámara de magma que fue producto del vulcanismo félsico fírico-calcalino - feldespático , cuyos productos erupcionados se encuentran principalmente en el área de la Mina Sherman . [9]
Al menos tres grandes intrusiones granitoides penetran el TGB. El Spawning Lake Stock en los municipios de Briggs y Chambers contiene megacristales que alcanzan de 2 cm (0,79 pulgadas) a 3 cm (1,2 pulgadas) de diámetro. Se corta a través del eje de pliegue cercano del Sinclinal Tetapaga, pero permanece sin deformarse por la expresión occidental de la Zona de Deformación Net Lake-Vermilion Lake. Al norte y noreste, el enorme Batolito Chambers-Strathy se formó durante un evento magmático. [11] Consiste en rocas intrusivas que van desde monzonita de cuarzo rosa a gris hasta granodiorita e intruye rocas volcánicas metamorfoseadas del TGB. [9] El Plutón Iceland Lake, situado en los municipios de Strathcona y Briggs, consiste en una serie compleja de magmas de clorita trondhjemita , diorita de cuarzo hornblenda y trondhjemita hornblenda que se emplazaron durante más de un evento magmático. La tendencia de las rocas volcánicas metamorfoseadas en los municipios de Briggs y Strathcona es paralela al contacto de la intrusión. En el margen exterior de la intrusión existe una estructura plana , atribuida a la deformación más temprana del TGB. [11]
Los diques intrusivos compuestos de cuarzo y pórfido de cuarzo-feldespato están muy extendidos en Strathy Township. Todos los tipos de diques se colocaron en la corteza terrestre durante la formación del TGB. Al menos algunos de estos diques pueden haber sido alimentadores subvolcánicos que produjeron eventos volcánicos félsicos calcoalcalinos conocidos en el cinturón. Muchos diques de piroxenita de menos de 2 m (6,6 pies) de ancho se introducen en cada formación geológica del municipio. Un dique de piroxenita al este de la autopista 11 se extiende aproximadamente al norte-noroeste, mientras que otros dos, al norte de Arsenic Lake , se extienden al este. Esto incluye un dique expuesto a lo largo de Kanichee Mine Road en Temagami North , donde se introduce en el gran batolito granítico Chambers-Strathy. Una serie de diques con tendencia al noroeste compuestos de diabasa pueden representar extensiones del enjambre de diques de Sudbury de 1250 millones de años . [9] Este enjambre de diques es más antiguo que el cráter de impacto del lago Wanapitei , pero más joven que el impacto del meteorito que creó el gran cráter de la cuenca de Sudbury hace unos 1.850 millones de años. [12] [13] Por lo tanto, el TGB es anterior a estos dos cráteres de impacto, de los cuales el cráter de Sudbury es el segundo cráter de impacto más grande conocido en la Tierra. [14]
Se cree que los respiraderos volcánicos compuestos de rocas félsicas se han ubicado en la mina Sherman, que contiene hierro, el antiguo vertedero de basura de Temagami y adyacente al sitio de Milne Townsite . Los restos de un gran respiradero volcánico están presentes al oeste de la mina Sherman, incluida la existencia de dos flujos de lava félsica que afloran entre Link Lake y Turtle Lake . El aspecto del flujo de lava félsica más extenso indica que el respiradero volcánico del que brotaron estaba adyacente a la parte occidental de Link Lake. Además, la diferenciación de facies y direcciones en las que viajó la lava existe en un conglomerado resedimentado de grano grueso . Esto sugiere que una estructura más prominente, tal vez evidencia de un volcán prehistórico , existió al oeste de Link Lake. Además, los fragmentos volcánicos félsicos más gruesos se encuentran en depósitos piroclásticos de feldespato-fírico expuestos en la propiedad de la mina Sherman, lo que sugiere la ubicación aproximada de un respiradero volcánico. [9]
Justo al norte de Milne Townsite se encuentra un pequeño respiradero volcánico félsico expuesto a lo largo de la carretera Milne-Sherman. Un pórfido de cuarzo ha intruido flujos de lava máfica y riolítica y un dique de diorita. En el medio del cuerpo intrusivo, el tamaño de grano de los fenocristales de cuarzo promedia aproximadamente 3 mm (0,12 pulgadas) , pero se vuelve más pequeño hacia el borde de la intrusión. Rocas fragmentarias rotas, interpretadas como brechas de caparazón, están expuestas a lo largo del margen occidental de la intrusión. Expuesta cerca de un domo de lava félsico menor hay una roca félsica de cuarzo-fírica de grano fino que puede representar un flujo de lava riolítica. Un cuerpo ígneo, interpretado como una intrusión subvolcánica, está expuesto aproximadamente a 1 km (0,62 mi) al noroeste y podría haberse formado durante el mismo evento magmático que el domo félsico. A lo largo de la vía férrea de la mina Sherman, al oeste del antiguo aserradero de madera de Milne, se encuentra un cuerpo porfídico compuesto de cuarzo y feldespato. Se desconoce si esta roca ígnea es un flujo de lava riolítica o una intrusión. [9]
Al norte del antiguo vertedero de basura de Temagami se encuentran varios diques félsicos orientados al norte, compuestos principalmente de feldespato y cuarzo-feldespato. No se sabe que estos diques se extiendan a través de la zona de deformación de Link Lake, lo que sugiere que podrían representar los alimentadores de un respiradero volcánico menor, que ahora se manifiesta por flujos de lava félsica. Debido a que ciertas litologías se pueden correlacionar a través de la zona de deformación de Link Lake, es poco probable que la falta de diques félsicos al sur de la antigua zona del vertedero de basura de la ciudad sea una expresión de desplazamiento a lo largo de la zona de deformación. [9]
El TGB consta de dos grandes secuencias volcánicas que se formaron durante varias fases de actividad volcánica. Estas dos secuencias, conocidas como los complejos volcánicos más antiguos y más recientes, consisten en rocas volcánicas que varían en composición desde félsica a máfica. El complejo volcánico más antiguo está compuesto principalmente de flujos de lava félsica y depósitos piroclásticos con cantidades más pequeñas de rocas volcánicas máficas. [9] Se encuentra debajo de una gran parte del noroeste del municipio de Strathy y está penetrado por intrusiones máficas, aunque la intrusión Kanichee consiste en peridotita y piroxenita, que son rocas ultramáficas. [15] Justo al sureste, el complejo volcánico más reciente consiste principalmente en rocas volcánicas máficas que forman cuatro formaciones geológicas . La Formación Arsenic Lake está compuesta de basaltos toleíticos masivos, ricos en hierro, de color verde oscuro y almohadillados . A lo largo de la Formación Arsenic Lake hay flujos de lava basáltica feldespática-fírica. Este tipo de basalto contiene fenocristales tabulares de feldespato que miden hasta 2 cm (0,79 pulgadas) de sección transversal. Se sabe que tanto los flujos de lava en forma de almohada como los masivos contienen feldespato grueso. Los basaltos toleíticos de hierro que contienen feldespato grueso son más comunes al este de la carretera 11. [9]
Varias rocas volcánicas componen la Formación Link Lake, como flujos de lava de feldespato-fírico, basalto calcoalcalino y andesita y flujos de lava félsicos de cuarzo y cuarzo-feldespato-fíricos menos abundantes. Los flujos de lava de basalto feldespato-fíricos normalmente están almohadillados. También están presentes depósitos piroclásticos, rocas de cuarzo-fírico y feldespato-félsico. El mayor de los flujos de lava félsicos menos comunes se encuentra entre Link Lake y Turtle Lake. Tiene 2,5 km (1,6 mi) de largo y menos de 200 m (660 ft) de espesor. La parte más gruesa de este flujo de lava o domo se encuentra en el extremo occidental de Link Lake, donde probablemente esté asociado con un respiradero volcánico. La mayor parte de la roca félsica en la Formación Link Lake se presenta como depósitos de flujo piroclástico subacuático . Los piroclásticos subaéreos son normalmente cuarzo-fíricos y varían hasta 30 cm (12 in) de sección transversal. Los piroclásticos subaéreos de color verde oscuro compuestos de clorita y sericita son poco comunes y han sufrido una compresión preferencial en respuesta al esfuerzo cortante en toda la zona de deformación de Link Lake. Se ha interpretado que estos piroclásticos comprimidos de color oscuro son piedra pómez . Algunos de los depósitos piroclásticos de la subsecuencia contienen fragmentos de pirita y cuarzo, lo que sugiere que se produjo actividad hidrotermal de sulfuro descargado en toda el área de la fuente volcánica. [9]
Los sedimentos félsicos, epiclásticos y turbidíticos resedimentados componen la Formación Turtle Lake. La base de esta formación consiste en una unidad de conglomerado heterolítico, volcaniclástico, soportado por una matriz que se superpone a los flujos de lava félsicos y basaltos calcoalcalinos almohadillados de la Formación Link Lake. Se sabe que en la unidad se encuentran muchos fragmentos volcánicos félsicos y máficos redondeados a subangulares, así como fragmentos raros de vetas de cuarzo y un fragmento de sílex blanco. La unidad de conglomerado pasa lateral y verticalmente hacia depósitos de estratos delgados. Estos depósitos de estratos delgados se interpretan como turbiditas que se originaron a partir de un respiradero volcánico félsico en el extremo occidental de Link Lake. En la Formación Turtle Lake se encuentran muchos basaltos toleíticos de color verde oscuro, altamente vesiculares y ricos en hierro, y están intercalados con wackes de estratos delgados en el extremo sur del Sinclinal Tetapaga. Los basaltos están mejor expuestos a lo largo de la costa sur del lago Turtle. En algunos casos, las vesículas de basalto tienen más de 1 cm (0,39 pulgadas) de diámetro y ahora están llenas de cuarzo blanco. [9]
Una serie de flujos de lava basáltica toleítica de color verde oscuro, masiva y almohadillada, rica en hierro, componen una formación volcánica superior sin nombre del Complejo Volcánico Reciente. Está situada en el núcleo del Sinclinal de Tetapaga. No se sabe mucho sobre esta formación volcánica porque solo una pequeña parte de ella permanece expuesta en el oeste del municipio de Strathy. [9]
Muchas zonas de cizallamiento orientadas al norte intersecan basaltos toleíticos ricos en hierro de la Formación Arsenic Lake. Estas zonas varían en ancho desde menos de 1 m (3,3 pies) hasta 5 m (16 pies) , y podrían mantener un área más grande de debilidad que fue tectónicamente activa durante los últimos mil millones de años. La evidencia de tectonismo temprano , probablemente relacionado con la actividad volcánica, incluye la mayor densidad de diques félsicos concentrados inmediatamente alrededor de estas zonas. Un ejemplo es la Zona de Cizallamiento Big Dan orientada al norte-sur situada cerca del antiguo vertedero de basura de Temagami. Se interpreta que los diques félsicos cerca de esta zona representan un sistema de alimentación subvolcánico a las rocas volcánicas félsicas suprayacentes. Es probable que los diques mantuvieran una antigua zona de debilidad ahora demostrada por las zonas de cizallamiento. La actividad tectónica renovada a lo largo de la Zona de Cizallamiento Big Dan se manifiesta por el desplazamiento de sedimentos clásticos al este del Ferrocarril Ontario Northland . Esta fase de actividad tectónica desplazó los diques félsicos al norte de la parte expuesta de esta zona de cizallamiento. Sin embargo, se desconoce si hubo un desplazamiento considerable de los diques en esta ubicación. La fase más reciente de actividad tectónica a lo largo de la zona de cizallamiento Big Dan resultó en el desplazamiento de un dique proterozoico compuesto de diabasa, que intersecta la zona. Una abundancia similar de diques félsicos se encuentra adyacente al lago Arsenic, justo al oeste de la carretera 11, lo que indica que también se produjo un tectonismo repetitivo similar a lo largo de esa zona estructural. Por lo tanto, las zonas de cizallamiento orientadas al norte pueden haber estado activas durante al menos mil millones de años. [9]
Desde Net Lake hasta Vermilion Lake se extiende una zona de alta tensión con dirección noreste-suroeste conocida como la Zona de Deformación Net Lake-Vermilion Lake. Debido a que no se ha realizado un mapeo geológico exhaustivo en toda esta zona, se desconoce su ancho exacto. La expresión de esta zona de deformación es claramente identificable por el intenso cambio en las rocas volcánicas de la TGB. Las unidades volcánicas que comprenden la porción noroeste de la zona de cizallamiento se han desplazado hacia el noreste, mientras que las rocas volcánicas que comprenden su porción sureste se han desplazado hacia el suroeste. A lo largo del brazo noreste del lago Temagami en Strathcona Township se encuentra la Zona de Deformación del Brazo Noreste . Esta zona de cizallamiento con dirección noreste no se ha estudiado en detalle, pero estudios casuales de muchas islas a lo largo del brazo noreste del lago Temagami han demostrado que hay una foliación severa y carbonato ferroso menor en un área de aproximadamente 1 km (0,62 mi) de ancho. La zona de deformación de Link Lake, también conocida como zona de cizallamiento de Link Lake, es un área de deformación de 0,5 km (0,31 mi) de ancho y más de 3 km (1,9 mi) de largo en Strathy Township. Se extiende a través de Link Lake hasta el este de la autopista 11, pero no se sabe con certeza si se extiende al oeste de Link Lake porque no se ha encontrado ninguna manifestación de ella en el área de la mina Sherman. Por lo tanto, la zona de cizallamiento de Link Lake podría ser una extensión al norte de la zona de deformación del brazo noreste más al sur. La intensidad de la deformación de la zona de cizallamiento de Link Lake es diversa. Generalmente, la mayor intensidad de la deformación se da en las rocas piroclásticas. [9] La zona de deformación de Tasse Lake se extiende desde el límite occidental del centro de Chambers Township a través de Tasse Lake hacia el este . Esta zona de deformación tiene aproximadamente 3 km (1,9 mi) de largo y al menos 0,5 km (0,31 mi) de ancho. No se sabe con certeza si esta zona de deformación se extiende al este de Tasse Lake. [11]
En el TGB se pueden observar muchas formas de alteración de las rocas. Su estructura general ha alcanzado un metamorfismo de grado de esquisto verde , aunque el metamorfismo de grado de anfibolita rodea el Batolito Chambers-Strathy. [9] El metamorfismo que crea esquisto verde es mínimo en contraste con el que crea rocas como el gneis . [16] Otras alteraciones de las rocas incluyen pequeñas vetas de cuarzo y epidota , vesículas llenas de cuarzo, calcita y clorita, reemplazo extenso de roca volcánica por sílice o calcita y precipitación de calcita en fracturas de extensión. [9]
A lo largo y al oeste del ferrocarril Ontario Northland, al este de la zona de cizallamiento Big Dan y junto a Outlet Bay y Boot Bay del lago Net, se encuentran afloramientos de lava almohadillada máfica silicificada. Esta forma de alteración se produce en zonas de deformación y es producto de la alteración del agua de mar a baja temperatura . La roca volcánica reemplazada por carbonato se encuentra comúnmente en la zona de deformación del brazo noreste, la zona de cizallamiento del lago Link y en la zona de deformación del lago Net-lago Vermilion. Dentro de las zonas de alta tensión, el carbonato también se manifiesta como vetas de 1 m (3,3 pies) de ancho que se han trazado a lo largo del rumbo durante más de 100 m (330 pies) . [9]
El basalto ha sido reemplazado por calcita en un área restringida justo al norte del antiguo vertedero de basura de Temagami. Aunque se desarrolló adyacente a la zona de cizallamiento de Link Lake, las rocas dentro y fuera de la zona de alteración de calcita normalmente no contienen foliación significativa. Por lo tanto, si la zona de alteración de calcita estaba ubicada dentro de la zona de cizallamiento de Link Lake, no se formó dentro de la zona de mayor tensión. [9]
El TGB contiene formaciones masivas de hierro bandeado y varios depósitos de metales preciosos y metales básicos . Las formaciones de hierro bandeado varían de 1 m (3,3 pies) a 2 m (6,6 pies) a más de 150 m (490 pies) de espesor. [5] Los restos de respiraderos volcánicos son un localizador importante para el potencial mineral en el cinturón de Temagami porque están adyacentes a rocas que contienen ciertos tipos de mineralización . En la Formación Link Lake, se ha descubierto buena evidencia de depósitos masivos de sulfuro de cobre y zinc en rocas volcánicas asociadas. También es posible que cierta mineralización de oro esté asociada con respiraderos volcánicos. Los estudios de terrenos de piedra verde en el cratón Superior han demostrado que los grandes depósitos de oro están asociados con zonas de deformación regionales. Por lo tanto, la Zona de Deformación del Brazo Noreste, la Zona de Cizallamiento de Link Lake y la Zona de Deformación de Net Lake-Vermilion Lake son áreas obvias de alto potencial. Se pueden encontrar varios depósitos de pirita dispersos en toda la Zona de Deformación del Brazo Noreste. La alta frecuencia de mineralización de oro en y cerca de la Zona de Deformación Net Lake-Vermilion Lake sugiere que esta zona de deformación también puede contener depósitos de oro; [9] se han descubierto al menos 11 dentro de una longitud de 4 km (2,5 mi) de la zona de deformación. Los depósitos de oro se encuentran en muchos tipos de rocas, lo que indica un sistema aurífero más fuerte con el potencial de depósitos de oro más grandes. [15] Existe una serie de depósitos de oro y pirita en rocas volcánicas félsicas que recubren el Complejo Volcánico Antiguo, cerca y en la parte noroeste de la Zona de Deformación Net Lake-Vermilion Lake. Estos depósitos probablemente se formaron durante la creación de la Zona de Deformación Net Lake-Vermilion Lake. En el Complejo Volcánico Más Reciente, el oro existe en vetas de cuarzo que contienen sulfuros de metales básicos. También se sabe que existe en pirita asociada con formaciones de hierro deformadas ricas en magnetita, rocas volcánicas félsicas sericitizadas y carbonatizadas, zonas de cuarzo - pirrotita - calcopirita - pentlandita -pirita dentro de zonas de deformación y en zonas de cizallamiento cloritizadas con tendencia norte que contienen arsenopirita , pirrotita, pirita y calcopirita. [9]
Una variedad de minerales de hierro, cobre, arsénico y zinc, como arsenopirita, pirrotita, pirita y calcopirita con esfalrita, están presentes como vetas pequeñas y en vetas de cuarzo a lo largo de las zonas de cizallamiento con rumbo norte que cortan los basaltos toleíticos ricos en hierro de la Formación Arsenic Lake. Los diques compuestos de pórfido de cuarzo y feldespato corren paralelos o se encuentran dentro de las zonas de cizallamiento y son cortados por la mineralización. La calcopirita ocupa fracturas posteriores que intersectan arsenopirita masiva. Normalmente existen vetas de cuarzo dispersas en las zonas ricas en arsenopirita o adyacentes a ellas. Varias zonas de deformación con rumbo noreste intersectan piroxenita de un umbral máfico en el noroeste de Strathy Township. Dentro de estas zonas de alta deformación, las vetas de cuarzo normalmente contienen calcopirita, pirita, pirrotita con pentlandita exdisuelta y trazas de esfalrita y galena. La calcopirita, la pirrotita y la pentlandita se depositan en zonas de cizalla que carecen de vetas de cuarzo. No se sabe que estas zonas contengan grandes cantidades de oro, aunque las investigaciones son incompletas. También se desconoce si existen metales del grupo del platino (que incluyen platino , paladio , rodio , iridio , osmio y rutenio ) en estas zonas porque no se han realizado búsquedas de elementos del grupo del platino. [9]
Los valores de oro y cobre ocupan una formación de hierro con dirección noreste dentro de la zona de deformación Net Lake-Vermilion Lake. Solo se sabe que esta mineralización existe al sureste de Cooke Lake e inmediatamente al sur de Net Lake. Una unidad de sílex, magnetita y pirrotita aflora a lo largo de la costa suroeste de Net Lake en Temagami North. La pirrotita, el mineral de sulfuro más común, se presenta en forma de pequeñas vetas y diseminaciones. Junto con la pirrotita se encuentran pequeñas cantidades de pirita, esfalrita y pentlandita y calcopirita exueltas. La exposición principal se encuentra inmediatamente al sur de Kanichee Mine Road, que se bifurca desde la autopista 11. Valores menores de oro y cobre constituyen esta zona. Esta unidad que contiene sulfuro se encuentra dentro de rocas volcánicas félsicas del complejo volcánico antiguo y está cubierta por grandes basaltos toleíticos de color verde oscuro y ricos en hierro de la formación Arsenic Lake. Se ha interpretado que la zona de sulfuro representa un depósito de mineral de sulfuro masivo volcanogénico basado en la estructura de la zona de sulfuro y los tipos de roca asociados. [9] Estos depósitos de mineral son creados por eventos hidrotermales asociados a volcanes en entornos submarinos. [17] Sin embargo, hay evidencia de que la mineralización de sulfuro no tiene un origen volcanogénico. Una característica inusual de este depósito de sulfuro es el alto grado de magnetita en el afloramiento real. Los estudios han demostrado que las formaciones de hierro de magnetita y sílex en los pozos oeste y norte de la mina Sherman se extienden debajo y a lo largo de una serie de pequeños lagos desde el lago Vermilion hasta el lago Net. Estas formaciones de hierro están ubicadas aproximadamente en la misma posición estratigráfica que la formación de hierro que contiene magnetita en la costa suroeste del lago Net. Una falla cruzada con tendencia noroeste está acompañada por un plegamiento por arrastre de una unidad de formación de hierro de magnetita y sílex al sureste del lago Cooke. También se expone en esta área una veta de cuarzo de color amarillo oscuro de 40 cm (16 pulgadas) de ancho compuesta de pirita que atraviesa la formación de hierro en el extremo noreste. Esta veta de cuarzo con orientación oeste-noroeste tiene aproximadamente 60 m (200 pies) de largo. [9]
En la base de la Formación Arsenic Lake se encuentran formaciones de hierro estratificadas de sílex-magnetita y, en menor medida, de sílex-pirita-pirrotita. Las perforaciones anteriores cerca de Vermilion Lake y las relaciones espaciales observadas en la superficie sugieren que la formación de hierro rica en sulfuro se encuentra hasta 10 m (33 pies) estratigráficamente debajo de la formación de hierro de facies de óxido. La producción de hierro de los pozos oeste y norte de la mina Sherman provino de esta unidad de formación de hierro de sílex-magnetita, mientras que las formaciones de hierro de sílex-magnetita en los pozos sur y este componen la Formación Turtle Lake. Las formaciones de hierro de los pozos sur y este alcanzan espesores de 30 m (98 pies) y se superponen a un paquete de turbidita de lecho fino en la rama sur del sinclinal Tetapaga. [9]
En 1973 se descubrió en la isla Temagami, en el lago Temagami, un mineral de telururo de mercurio y paladio blanco conocido como temagamita . Está presente en forma de inclusiones microscópicas dentro de la calcopirita en asociación con otros telururos raros, como la merenskyita , la stuetzita y la hessita . También se descubrió en la isla un mineral de telururo de plata y mercurio y paladio sin nombre , cuya composición y propiedades ópticas son significativamente diferentes de las de la temagamita. [18]
El TGB, con 2.700 millones de años de antigüedad, se remonta a la formación del supercontinente Kenorland hace entre 2.800 y 2.600 millones de años. Esta gran masa continental estaba formada por los escudos báltico y siberiano de Eurasia y las provincias arqueanas de América del Norte, incluido el cratón Superior del que el cinturón de Temagami ocupa una parte. [19] El rifting de Kenorland comenzó hace 2.450 millones de años en Ontario con la formación de varias grandes provincias ígneas . [19] [20] El rifting inicial está representado por rocas volcánicas máficas basales en el cercano Supergrupo Huroniano. La ruptura final formó un gran grupo de enjambres de diques y umbrales máficos en las provincias de América del Norte hace 2.200 a 2.100 millones de años. [19] En la era Paleoproterozoica , Kenorland ya se había separado, y el TGB formó una pequeña parte del supercontinente Columbia a partir de hace 1.900 a 1.800 millones de años. La India oriental, Australia, Laurentia , Baltica , el norte de China , el escudo amazónico y partes de la Antártida formaron la masa continental hasta que se rompió hace 1.500 a 1.400 millones de años. [20] [21] A finales de la era Mesoproterozoica , hace 1.100 millones de años, el cinturón de Temagami era parte de otro supercontinente. Este antiguo supercontinente, conocido como Rodinia , incluía los cratones de Oaxaquia, Rockall, Laurentia, Baltica, Australia, África occidental , el sur de China , la Amazonia, Mawson y el Río de la Plata , así como el terreno pampeano. Se interpreta que Laurentia, que incluía el cratón Superior y el TGB, formó el núcleo de Rodinia porque está rodeado de márgenes pasivos formados durante la ruptura del supercontinente hace unos 750 millones de años. [22]
Después de que Rodinia se separara, su mitad sur viajó hacia el sur y cruzó el Polo Sur , mientras que su mitad norte viajó hacia el norte hasta el Polo Norte . Las dos mitades de Rodinia finalmente chocaron con el cratón del Congo para formar el supercontinente Pannotia hace 600 millones de años. [23] [24] A diferencia de Rodinia, Pannotia duró poco. Se separó hace 545 millones de años, o solo 65 millones de años después de su formación. [25] Esto resultó en la creación de al menos cuatro continentes, a saber, Baltica, Siberia , Gondwana y Laurentia. Para el Cámbrico Temprano hace 514 millones de años, Laurenta estaba ubicada en el ecuador , Baltica estaba al sur de Laurenta, Siberia estaba justo al sur del ecuador al este de Laurenta, y Gondwana se encontraba principalmente en el hemisferio sur . [26] Posteriormente, Baltica, Laurenta y el microcontinente Avalonia colisionaron en el período Devónico (hace 416-359 millones de años) para formar el continente Euramérica . [27] Este finalmente comenzó a colisionar con Gondwana y otras masas de tierra para formar el supercontinente Pangea hace 255 millones de años. [28] [29] En el período Triásico Tardío hace unos 152 millones de años, Pangea se dividió en dos grandes continentes, a saber, Gondwana y Laurasia . [30] La TGB representó una porción menor de Laurasia occidental hasta que se dividió en Eurasia y América del Norte hace unos 94 millones de años. [31] Desde el Mioceno Medio hace 14 millones de años, la TGB ha sido parte de las Américas , una masa de tierra con tendencia norte-sur que comprende los continentes de América del Norte y América del Sur . [32]
El nombre "Temagami" es de origen ojibwa y significa "aguas profundas y claras"; hasta 1968 se escribía "Timagami". Esta forma de escribir el nombre apareció en todos los mapas oficiales y documentos relacionados cuando se adoptó el 25 de junio de 1906. A principios de 1968, la Oficina de Correos de Canadá solicitó a la Junta de Nombres Geográficos de Canadá una reforma ortográfica para Temagami a instancias del público en general. El Secretario Ejecutivo de este comité solicitó posteriormente a la División de Tierras y Agrimensura del Departamento de Tierras y Bosques de Ontario. Este antiguo departamento, ahora parte del Ministerio de Recursos Naturales , se puso en contacto con la propuesta de cambio de nombre de Timagami el 20 de marzo de 1968, así como para el lago Timagami, la isla Timagami y el río Timagami. [18] Se produjeron más mejoras cuando la Junta de Nombres Geográficos de Canadá acordó cambiar la ortografía del nombre a Temagami el 27 de marzo de 1968. [18] [33] Sin embargo, la ortografía original (Timagami) ha aparecido en documentos publicados después del cambio de nombre, incluido el libro de Kent C. Condie de 1981 Archean Greenstone Belts . [34]
En mayo de 1995, Pacific Mariner Exploration llevó a cabo un pequeño programa de perforación en sus propiedades en Strathy Township para estimar la probabilidad de depósitos de metales básicos. Se perforó un pozo de 215 m (705 pies) debajo del lago Net en Temagami North, pero su colapso impidió la finalización del estudio. Como resultado, se sabe poco sobre sus características geofísicas. La mayor parte de la propiedad estaba influenciada por el lago Net e incluía diez concesiones mineras adyacentes. [11]
Al menos cinco exploraciones tuvieron lugar en la propiedad Strathy Township antes de 1995. En 1934 Strathy Basin y Erie Canadian Mines realizaron secciones prospectadas del bloque de reclamo de 1995. Se anunció que una zona oxidada de 21,2 m (70 pies) de ancho dentro de un dique contenía valores de $7,50 combinados de oro, cobre y níquel . Se ha completado poco trabajo en esta área. En 1959 y 1960, Goldfields Mining realizó un estudio electromagnético aéreo básico y un estudio magnético sobre la propiedad. Se perforaron varios pozos e intersectaron principalmente rocas volcánicas máficas a intermedias y áreas de sulfuros de filamentos con pirrotita, pirita y algo de calcopirita. No se informaron ensayos. En 1970 EL McVeigh ocupó una sección de la propiedad, incluida el área que alguna vez fue propiedad de Strathy Basin Mines. McVeigh realizó estudios geofísicos sobre la zona mineralizada de Strathy Basin y anunció que no había conductores. Entre 1974 y 1975, Vale Limited fue propietaria de una extensa sección de la propiedad de Strathy Township. Realizaron estudios magnéticos y electromagnéticos, así como cartografía y perforaciones. Vale anunció que habían interceptado zonas de sulfuro mineralizado con un espesor que iba desde los 3,1 m (10 pies) hasta los 45,6 m (150 pies) . [11]
En 1952, Rib Lake Copper Mines exploró las áreas adyacentes a Whitney Lake y entre Whitney Lake y Rib Lake , creando trincheras y realizando perforaciones diamantinas. Se descubrió níquel con pirrotita generalizada en rocas máficas cizalladas. Se descubrió mineralización de oro con pirita en toba ligeramente silícea. La evaluación más alta fue de 1,30 oz (37 g) de oro por tonelada y 0,99% de níquel en 1,8 m (5,9 pies) , ambos de la misma zona. No se realizó un trabajo detallado en el área de Rib Lake del sur de Gillies Limit Township y el norte de Best Township hasta 1968, cuando se realizó el mapeo, pero no está claro si las rocas volcánicas en el área de Rib Lake son parte del TGB, ya que no se han mapeado en detalle. Con la existencia de rocas volcánicas toleíticas y/o calcoalcalinas máficas a intermedias del Arcaico Temprano, pueden representar una continuación menor del cinturón, que se encuentra a unos 6 km (3,7 mi) al suroeste. También hay pequeñas intrusiones y piroclásticos de composición máfica en el área. En 1956, Silanco realizó geofísica al sur del lago Whitney. En 1964, Nickel Rim Mines Ltd. tuvo el mayor resultado de 1,30 oz (37 g) de oro por tonelada. La actividad de exploración y minería al sur del municipio de Gillies Limit observó níquel, cobre y metales del grupo del platino en la mina Cuniptau y oro, plata y cobre en las minas Big Dan y Little Dan. [35]
Debido a la alta mineralización, varias minas se han abierto en el cinturón. La mina Sherman, al noroeste de la ciudad de Temagami, fue un importante productor de mineral de hierro . Las operaciones mineras comenzaron en 1968, [5] [36] y las labores consistieron en siete pozos abiertos : North Pit, East Pit, South Pit, West Pit y tres pozos abiertos relativamente pequeños conocidos como Turtle Pits. Se construyó un ferrocarril desde el Ontario Northland Railway hasta la mina Sherman en la década de 1960 para facilitar y acelerar el transporte y envío de mineral de hierro a través de Ontario. [37] Al norte, Temagami North se construyó como una ciudad de recursos en la década de 1960 para abastecer a la mina Sherman. [36] Con una ley general promedio de 25% de hierro, la mina produjo aproximadamente 10.700 toneladas de mineral crudo por día y su capacidad de molienda fue de 1.000.000 de toneladas largas (1,0 × 10 9 kg) de pellets de mineral de hierro por año. [5] Las operaciones en la mina Sherman cesaron en 1990 después de que su propietario, Dofasco, anunciara que cerraría la mina. El municipio de Temagami hizo varias propuestas a Dofasco antes del cierre de la mina Sherman, ofreciendo una asociación en el futuro de la comunidad en términos de financiación compartida para un parque Sherman. Sin embargo, se le informó durante las conversaciones con los ejecutivos de medios de Dofasco que en el futuro no se podía contar con ellos para fondos de mantenimiento para parques o cualquier otra cosa que se estuviera haciendo en asociación con la comunidad. Esto provocó un gran cambio de actitud con respecto a unos meses antes, cuando la mina estaba asociada con gran parte de Temagami. [36] [38] El cierre también tuvo un impacto significativo en la economía de Temagami. [36] Todavía hay mineral de hierro en la mina Sherman, pero Dofasco pudo obtenerlo a un precio más bajo en otro lugar. [39]
La propiedad de la mina Kanichee, anteriormente conocida como mina Cuniptau, fue descubierta por primera vez a principios del siglo XX, justo antes de que comenzara la Primera Guerra Mundial. En 1934 se completó un pozo de mina de 7,3 m (24 pies) con 670 m (2200 pies) de trabajos laterales subterráneos en dos niveles. Al menos 11 concesiones mineras ocupaban el área en ese momento. El núcleo de un depósito masivo de sulfuro extenso compuesto de paladio, níquel, cobre, oro, cobalto, platino y plata se extrajo de forma subterránea y mediante una mina a cielo abierto entre 1934 y 1936. Desde 1938, al menos siete propietarios diferentes han tenido la propiedad de la mina Kanichee. La minería posterior de 1974 a 1975 aumentó el tamaño de la mina a cielo abierto y eliminó el pilar del pozo. La mina a cielo abierto y las labores subterráneas han permanecido inundadas desde que la mina cerró en la década de 1970. [40]
La mina Copperfields , conocida originalmente como mina Temagami, extrajo metales básicos y preciosos en la isla Temagami en el lago Temagami desde marzo de 1955 hasta su cierre en febrero de 1972. Un molino de 200 toneladas refinaba el mineral de dos fosas abiertas y trabajos subterráneos de un pozo de mina de 755 m (2477 pies) . [5] Durante los primeros años después de la apertura de la mina, los camiones de mineral fueron transportados en barcazas por el brazo noreste del lago Temagami hasta la ciudad de Temagami, pero pronto resultó ser demasiado caro. El resultado fue crear un camino de grava desde la autopista 11 hasta la costa este central del lago Temagami. Este camino, ahora conocido como el camino de acceso al lago Temagami , se completó en 1958 y se utilizó para transportar el mineral desde el sitio de la mina. El yacimiento de cobre de alta calidad en el que se extraía la mina fue descubierto por el geofísico canadiense Norman Bell Keevil (1910-1989) a mediados del siglo XX durante las pruebas de un detector de metales aéreo recién establecido . Fue el mayor depósito de calcopirita casi pura jamás descubierto en Canadá. Keevil también financió otras empresas, incluida la que se convirtió en Teck Resources . [41] En febrero de 1972, la planta de Copperfields había tratado 9125 oz (258 700 g) de oro, 175 979 oz (4 988 900 g) de plata y 76 982 986 lb (34 918 895 kg) de cobre. [5]
A lo largo del margen sureste de la zona de deformación Net Lake-Vermilion Lake se encuentra la propiedad abandonada de la mina Beanland . El trabajo de exploración en 1937-1938 resultó en la creación de un pozo de mina de tres niveles de 154 m (505 pies) . En febrero de 1992, Deak Resources completó la perforación diamantina y el muestreo a granel en la mina y se enviaron 3000 toneladas de roca a su molino Kerr en Virginiatown . Las reservas estimadas, antes de este trabajo, eran 8778 toneladas con un promedio de 0,31 oz (8,8 g) de oro por tonelada a lo largo de un ancho de minado de 1,7 m (5,6 pies) y 24 000 toneladas con un promedio de 0,21 oz (6,0 g) de oro por tonelada a lo largo de un ancho de minado de 1,6 m (5,2 pies) . La zona mineralizada se describe como una red de vetas de cuarzo, envuelta por alteración en basaltos toleíticos, paralela a la zona de deformación Net Lake-Vermilion Lake. [15]
A aproximadamente 1 km (0,62 mi) al norte de Beanland se encuentra la mina abandonada Hermiston-McCauley , situada en el lado noroeste de la zona de deformación de Net Lake-Vermilion Lake. De 1935 a 1940, se construyó un pozo de mina de tres compartimentos de 115,1 m (378 pies) . Se crearon tres niveles, dos de los cuales tenían 1.853,1 m (6.080 pies) de trabajo lateral. Las reservas se han estimado de diversas formas en 31.000 toneladas con un promedio de 0,275 oz (7,8 g) de oro por tonelada, 45.700 toneladas con un promedio de 0,30 oz (8,5 g) de oro por tonelada en 1 m (3,3 pies) , o 9.000 toneladas con un promedio de 0,5 oz (14 g) de oro por tonelada en 0,91 m (3,0 pies) . Una zona principal y otra subsidiaria rica en cuarzo se encuentran en una intrusión fracturada compuesta de diorita, que intruye rocas volcánicas félsicas en dirección noroeste con el rumbo de la zona de deformación Net Lake-Vermilion Lake. La veta principal tiene al menos 76,1 m (250 pies) de largo y hasta 1,5 m (4,9 pies) de ancho. La pirita con calcopirita y oro ocupa las zonas ricas en cuarzo en forma de vesículas y pequeñas vetas. [15]
Las operaciones mineras comenzaron en la mina Leckie , una mina de oro ahora abandonada a 3 km (1,9 mi) al norte de Temagami, a principios de la década de 1900 con la construcción de un pozo de mina de 17 m (56 pies) con 27,3 m (90 pies) de trabajos subterráneos. En 1909, se enviaron alrededor de 270 toneladas de mineral desde el pozo. Se construyó un pozo de mina de 160,1 m (525 pies) con cinco niveles durante un segundo período de exploración de 1930 a 1948. Se completaron aproximadamente 1524 m (5000 pies) de galerías y cortes transversales en los cinco niveles. [42]
La producción continuó en las áreas de Big Dan a principios del siglo XX. En 1906 se crearon dos pozos mineros poco profundos que se utilizaron para sacar el mineral de la mina. Durante este período se enviaron al menos 0,358 oz (10,1 g) de oro por tonelada. La mina se construyó en una porción mineralizada de 610 m (2000 pies) de largo con rumbo norte de la zona de cizallamiento de Big Dan. [15]
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