Depósito de vanadio Shanglin Dafeng
La mina de vanadio Dafeng está ubicada en el condado de Shanglin y abarca tres ciudades: Xiyan Township, Dafeng Town y Mingliang Township. La longitud total es de 33 km, el ancho es de aproximadamente 1 km y el área es de aproximadamente 40 km2. El entorno tectónico regional pertenece al mar del rift hercínico-indosiniano de Youjiang (nivel III) y a la depresión de la falla de Guxi (nivel IV). El depósito está ubicado en la depresión de Danchi controlada por la zona de falla de Nandan-Kunlunguan, y el área minera está ubicada en la sección sur de la depresión. El depósito fue descubierto por el Equipo Geológico N° 7 de Guangxi en 1979, y luego fue investigado por el equipo y el Equipo Geológico N° 4 de la Región Autónoma Zhuang de Guangxi. En 1987, había sido identificado como un gran depósito de vanadio.
1. Geología de la zona minera
1. Características paleogeográficas de la litofacies
A finales del Período Silúrico, por influencia del Movimiento Guangxi, la placa Yangtze y la placa de Cataysian convergieron. Se formó la placa unificada del sur de China y la formación del cinturón orogénico del sur de China puso fin al proceso de actividad de las placas principales en el sur de China y luego entró en la etapa de actividad intraplaca. La actividad dentro de la placa está dominada por fisuras, acompañadas de un evidente movimiento de deslizamiento. El área minera está ubicada en la zona de falla profunda Nandan-Kunlunguan con dirección noroeste en el lado este de la montaña Daming en el centro de Guangxi. Esta falla es una falla extensional sinsedimentaria que controla la formación de la. Depresión del rift de Danchi y cuenca del rift. Diferenciación y evolución de fases sedimentarias.
El entorno paleogeográfico de la deposición temprana del Devónico en esta área (Figura 3-17) es: el antiguo continente de Jiangnan en el norte, el antiguo continente de Yunkai en el sureste, la depresión en forma de lengua de Qinzhou en el sur y Comedero en forma de lengua de Qinzhou en el oeste. El antiguo continente del oeste de Guangxi.
Figura 3-17 Diagrama esquemático de la ubicación paleogeográfica de la deposición del Devónico temprano en el área de Damingshan 1—Área de trabajo; 2—Continente antiguo (isla antigua); 4—Mar poco profundo; —Dirección transgresiva
Después del Movimiento Guangxi, el agua de mar invadió lentamente desde la depresión de Qinzhou hacia el noreste. Durante el período Lianhuashan del Devónico temprano, el agua de mar entró en esta área desde el suroeste. Esta área está en la marea. zona plana y zona de transición entre zona submareal y zona de facies de cuenca semiconfinada. Los sedimentos son depósitos clásticos costeros de una combinación de roca clástica de grano grueso y roca clástica fina. Durante el período de encarcelamiento, la zona marítima se expandió. El período Yujiang fue un período de transgresión marina universal en el Devónico temprano. Esta área se encontraba completamente en un entorno de cuenca semiconfinada de zona submareal, y la litología de sedimentos era una combinación de arenisca lítica, lutita limosa y lutita.
El período Tangding y el período Nabiao temprano a finales del Devónico temprano fueron períodos importantes de intensa extensión de la corteza en el Devónico temprano en Guangxi. Las transgresiones marinas se expandieron, la paleogeografía de las litofacies cambió significativamente y la zonificación de las facies se dividió. La diferencia es obvia, y ha aparecido la Fosa de la Plataforma Nandan, que está estrechamente relacionada con la actividad de la falla singenética con dirección noroeste. Esta área pertenece a la Fosa de la Plataforma Nandan (Figura 3-18), que está compuesta de lutitas carbonosas de color gris negruzco. intercalado con finas capas de roca silícea y micrita. Está compuesto por piedra caliza y desarrolla estratos finos horizontales y ondulados. Los organismos incluyen piedras de bambú, amonitas, trilobites, etc. El depósito de vanadio Shanglin se produce en la lutita carbonosa en las capas media e inferior de la Formación Tangding.
A principios del Devónico Medio, se heredó el ambiente sedimentario del Período Tangding y del Período Nabiao Temprano. El área minera todavía era un ambiente Taigou, y la litología del sedimento era lutita gris-negra intercalada con lutita silícea. y ceniza micrítica.
Desde el Devónico medio tardío hasta el Devónico tardío temprano fue otro período de intensa extensión de la corteza terrestre durante el Devónico en Guangxi. La transgresión marina se expandió y el agua de mar se profundizó. Fue el período de transgresión más grande desde el Devónico. Esta área continúa manteniendo el ambiente de Taigou, con una litología de combinación de roca silícea, lutita y caliza de micrita (Formación Luofu) y combinación de roca silícea y lutita silícea (Formación Liujiang), y los organismos son principalmente rocas de bambú.
A finales del Devónico se produjo otra regresión marina. Aunque el entorno de depósito era todavía una plataforma de trinchera, la litología fue sustituida por calizas rayadas y con forma de lenteja.
En el Carbonífero Inferior, la corteza terrestre se estiró y volvió a hundirse, y la transgresión se expandió, entrando en la etapa de evolución del Carbonífero.
2. Estratigrafía
Los estratos expuestos en el área minera incluyen la Formación Yujiang del Devónico Inferior y la Formación Tangding, la Formación Nabiao del Devónico Medio y la Formación Luofu, y la Formación Liuzhou del Devónico Superior. Formación Jiang, Formación Guiping del Cuarto Sistema. La parte inferior de la Formación Tangding del Devónico Inferior es la principal capa que contiene vanadio en esta área.
(1) Formación Yujiang del Devónico Inferior (D1y)
Es el estrato más antiguo expuesto en la zona minera y se distribuye al pie de la montaña Daming. El fondo es una capa de espesor medio de color gris claro de arenisca de cuarzo lítico de grano fino, que tiene una alta madurez composicional y madurez estructural, y tiene estratificación cruzada y nivelada a gran escala. La parte inferior es lutita limosa y lutita de capa media de color gris claro. La parte superior es lutita de color amarillo-verde-amarillo-marrón fino-medio, lutita limosa y limolita arcillosa.
La superficie del estrato superior es lutita de sericita limosa de color amarillo grisáceo o rojo púrpura (a veces intercalada con piedra caliza arcillosa bioclástica). La parte superior a menudo está intercalada con capas delgadas o lentes de piedra caliza microcristalina bioclástica de color gris oscuro, y se desarrolla un lecho horizontal. formar ondas. En la parte profunda, la cima de la Formación Yujiang es principalmente un conjunto de piedra caliza arcillosa que contiene bioclastos, y localmente hay franjas silíceas de piedra caliza y caliza intercaladas con finas capas de lutita. Espesor: 232~653m.
Figura 3-18 Diagrama esquemático de la paleogeografía de litofacies del Período Tangding en el Devónico Inferior en el área de Damingshan
(Según Wu Yi et al., 1987)
(2 )La Formación Tangding del Devónico Inferior (D1t)
es una formación que contiene mineral en esta área. Su litología es lutita carbonosa negra intercalada con roca silícea carbonosa. Según el número de capas intermedias de rocas carbonosas silíceas, este grupo de estratos se divide en partes superior, media e inferior. Entre ellas, en la parte media se encuentran rocas silíceas más carbonosas.
La parte inferior de la Formación Tangding: es la principal capa portadora de vanadio en esta zona. Debido a los diferentes grados de meteorización, existen diferencias en las características de las rocas entre la superficie y la profundidad media. La superficie es principalmente de lutita erosionada de color amarillo grisáceo, amarillo, amarillo violeta y parcialmente negra grisácea. El grado de meteorización en la superficie de esta capa varía. En las zonas meteorizadas, el material carbonoso se ha perdido parcial o totalmente y el color de la roca se ha vuelto más claro. La lutita carbonosa negra todavía está expuesta en áreas no erosionadas. La profundidad de meteorización es generalmente de 0 a 19 m. Las partes media y profunda son principalmente lutitas carbonosas, con una pequeña cantidad de roca silícea carbonosa o caliza arcillosa. La lutita carbonosa es negra, blanda, contiene mucha agua y tiene una fuerte plasticidad. Se puede observar que se distribuyen pequeños trozos de pirita diseminados, en forma de estrella. Las rocas silíceas carbonosas son de color negro y gris negruzco, y las rocas silíceas tienden a aumentar hacia arriba. La piedra caliza arcillosa es de color negro grisáceo y contiene bioclastos y pequeños trozos de pirita en forma de estrella. El número de capas de la capa intermedia de piedra caliza arcillosa es variable y el espesor varía. Una sola capa tiene un espesor de 0,10 a 10 cm y el número de capas es de hasta 20. La perforación ha confirmado que de poco profundo a profundo, el número de capas y el espesor de las capas intermedias de piedra caliza arcillosa aumentan; la lutita carbonosa tiene una tendencia a convertirse gradualmente en piedra caliza, y la mineralización de vanadio también se debilita con el cambio de fase.
Parte media de la Formación Tangding: La superficie es de lutita gris-amarilla y gris-negra intercalada con roca silícea. En la parte profunda, hay lutitas carbonosas intercaladas con roca silícea carbonosa, o roca silícea carbonosa intercaladas con lutitas carbonosas, y localmente intercaladas con caliza arcillosa. La roca silícea carbonosa tiene una estructura de grano fino y una estructura de capa delgada y contiene una pequeña cantidad de pirita en forma de estrella;
La parte superior de la Formación Tangding: la superficie es de lutita de color amarillo y gris amarillento. La parte profunda es lutita carbonosa, parcialmente intercalada con una pequeña cantidad de roca silícea carbonosa. La litología de la lutita carbonosa es similar a la de la lutita carbonosa en las partes media e inferior de la Formación Tangding, pero contiene menos carbono y menos humedad, es ligeramente más dura y tiene un contenido de vanadio muy bajo (V2O5<0,3).
En general, la Formación Tangding está dominada por lutitas carbonosas, con rocas silíceas carbonosas intercaladas en el medio. Las rocas carbonáceas silíceas tienen forma de franjas y lentejas, con grandes cambios de rumbo y tendencia. Están relativamente concentradas en el medio, pero el rango de distribución hacia arriba y hacia abajo puede ser ancho o estrecho, a veces escaso o a veces denso e irregular. seguir. Cuando las franjas de roca silícea son densas y están distribuidas en una amplia gama, la lutita carbonosa se reduce y adelgaza relativamente, la mineralización de vanadio generalmente se vuelve pobre y el yacimiento se vuelve más delgado y se pellizca. Además, la lutita carbonosa y la roca silícea carbonosa de la Formación Tangding se transforman gradualmente en piedra caliza arcillosa, caliza silícea y lutita hacia la profundidad. Espesor 22,09~129,39m. Contacto integrado con la Formación Yujiang subyacente.
(3) Formación Nabiao del Devónico Medio (D2n)
La litología es principalmente lutita gris-gris negra delgada-media y lutita carbonosa, con una pequeña cantidad de silíceo en algunos lugares. capas de lutitas y calizas arcillosas. La pirita se ve distribuida en forma de estrellas y pequeños grumos, con mayor contenido en la parte inferior. El fondo de la Formación Nabiao es litológicamente similar a la parte superior de la Formación Tangding. Son sedimentos continuos con una transición gradual. Por lo tanto, no existe una distinción obvia entre las capas marcadoras. Espesor 31,46~128,62m. Contacto integrado con la Formación Inferior Futangding.
(4) Formación Luofu del Devónico Medio (D2l)
Roca silícea, roca silícea que contiene lodo intercalada con lutita, lutita silícea y lutita silícea. De color gris, amarillo grisáceo y marrón amarillento, la roca silícea tiene una estructura microgranular, principalmente estructuras de capas delgadas, y se desarrollan estratos horizontales y estratificados horizontales. Hay más capas intermedias de lutita en la parte inferior. En la parte profunda, la roca silícea es de color gris o gris negruzco, y localmente contiene una pequeña cantidad de materia carbonosa. Espesor 28,91~57,97m. Integre el contacto con el grupo estándar Nabi subyacente.
(5) Formación Liujiang del Devónico Superior (D3l)
Roca silícea intercalada con lutitas silíceas. Amarillo, gris, estructura particulada, estructura en capas medias-finas.
Hay de 1 a 3 capas de roca silícea que contiene manganeso en el fondo. Después del enriquecimiento secundario de manganeso, a menudo se forma mineral de manganeso de tipo acumulación de lixiviación a pequeña escala. El espesor es superior a 168,07m. Contacto integrado con la Formación Luofu subyacente.
(6) Formación Guiping Holoceno (Qhg)
La parte inferior es grava arenosa y la parte superior es subarcillosa y arcillosa arenosa. El espesor es de 0~15,6 m. Contacto disconforme con los estratos subyacentes.
3. Estructura
La zona minera está ubicada en el ala noreste del anticlinal del complejo Damingshan. El eje del anticlinal Damingshan está orientado al noroeste, tiene 60 km de largo y 10-17 km de ancho. El eje es casi vertical y ondulado. El núcleo está compuesto por la Formación Huangdongkou del Cámbrico Superior y la Formación Liuchen del Ordovícico Inferior, lutitas arenosas tipo flysch-flysch y una pequeña cantidad de rocas volcánicas de Caledonia y rocas intrusivas. Las dos alas están compuestas de Devónico, Carbonífero y Pérmico. Está compuesto de arena. lutitas, rocas silíceas, rocas carbonatadas y una pequeña cantidad de rocas volcánicas y rocas intrusivas.
La zona minera está ubicada en el ala noreste del anticlinal Damingshan. Excepto por el anticlinal en forma de nariz de Bijiashan, la estructura general no está desarrollada. Generalmente es una estructura monoclínica, con estratos rocosos. con tendencia de 300° a 330°. Se inclina hacia el noreste con un ángulo de inclinación suave, generalmente de 20° a 35°.
El anticlinal en forma de nariz de Bijiashan se encuentra en el área de Bijiashan-Luokan en el lado sur de la zona minera. El anticlinal tiene forma de eje corto y tiene una forma plana "en forma de nariz". está cerca del este y oeste y se inclina hacia el este; sus dos alas son simétricas, su ángulo de buzamiento estratigráfico es de 14° a 35°; Los estratos en el núcleo son lutitas arenosas del Devónico Inferior, lutitas carbonáceas y rocas silíceas carbonosas; los estratos en ambas alas son lutitas arenosas del Devónico Medio-Pérmico, rocas silíceas y calizas. Afectado por esto, los estratos de esta zona se curvaron en forma de "3", y desarrollaron algunos pequeños pliegues que no llegaban a profundidad.
En la región se desarrollan fallas, siendo la falla del noroeste la más grande. Las fallas profundas regionales con tendencia noroeste incluyen la falla Yangwei-Zhangmuping (parte de la zona de falla Nandan-Kunlunguan) y la falla Yangsan-Tianma (parte de la zona de falla Tianlin-Bama). Ambas fallas son fallas sinsedimentarias regionales, que son de tracción en la etapa inicial y de compresión-torsión en la etapa posterior. Su actividad comenzó en el período varisco, se volvió fuertemente activa en el período indosiniano y continuó estando activa en el período Yanshan, resultando. en la cuenca del rift de Danchi y la formación de la fosa Nandan Tai, la intrusión del macizo rocoso del paso Kunlun y la formación de la cuenca de la falla Matou.
En la zona minera no se desarrollan estructuras de falla, y se pueden observar algunas pequeñas fallas y zonas de fractura entre capas.
La escala de las fallas es generalmente pequeña, de 350 a 450 m de largo y de 5 a 40 m de ancho. En su mayoría son fallas inversas de torsión y compresión-torsión. Parte de la estructura de la falla tiene un efecto destructivo sobre el yacimiento de mineral de vanadio y destruye la continuidad de la capa de mineral.
La zona de fractura entre capas aparece principalmente en la línea 99-213, ubicada en y cerca de la interfaz entre la Formación Yujiang y la Formación Tangding, y la Formación Tangding y la Formación Naibiao. Algunas están ubicadas en la capa de mineral (. Tabla 3-7). El ancho es generalmente de 0,30 a 1,56 m y la zona de fractura suele estar llena de vetas de cuarzo o vetas de calcita. Si se desarrolla una zona de fractura entre capas en la capa de mineral, la mineralización de vanadio en la zona de fractura se debilitará.
Tabla 3-7 Descripción general del desarrollo de algunas zonas de fractura entre capas en el área minera
Geología del depósito de mineral
(1) Características del cuerpo mineral
El área minera de vanadio de Dafeng controla 33 km de mineralización de vanadio. Excepto por la Línea 463 y la Línea 383 en el norte y la Línea 240, la Línea 440 y la Línea 506 en el sur, existen yacimientos de mineral de vanadio en el resto del área. Hay 7 yacimientos industriales controlados (Figura 3-19), con una longitud total de 26,95 km.
El yacimiento de mineral de vanadio se encuentra en las partes media e inferior de la Formación Tangding (D1t). La distancia entre el piso del mineral y la parte superior de la Formación Yujiang (D1y) es de 0 a 17 m, generalmente de 2 a 20 metros. 8m. El yacimiento tiene la forma de franjas o franjas largas en el plano, y tiene una sección en capas o en forma de capas. La aparición del yacimiento es básicamente consistente con la aparición de las formaciones rocosas. está ligeramente distribuido en forma de "3" (Figura 3-19, Figura 3-20). Se inclina de noreste a noreste, con un ángulo de inclinación suave de 10° a 40°, generalmente de 20° a 35°. Entre ellos, el yacimiento No. 3 es el más grande, con una longitud de 14,34 km (línea 349-208). El yacimiento es continuo, con un espesor de 1,06 a 28,29 m y un espesor promedio de 15,21 m. La veta de mineral está expuesta en la superficie y se extiende hasta una profundidad de 200-780 m; la ley V2O5 es de 0,718-1,804 (promedio para un solo proyecto), la ley promedio es 1,061 y el coeficiente de variación de ley (Vc) es 0,27.
El yacimiento cambia poco a lo largo de la tendencia, el espesor de la tendencia y la ley; el yacimiento se encuentra principalmente entre 50 y 150 m de elevación, siendo la elevación más baja del mineral -40,24 m, y hay pocas rocas en la capa de mineral. El yacimiento No. 3 es el yacimiento principal del área minera. La longitud del yacimiento representa el 53% de la longitud total de todo el yacimiento, y las reservas de V2O5 representan el 70% de las reservas totales de todo el yacimiento. área minera. Las características de los cuerpos minerales restantes se muestran en la Tabla 3-8.
Figura 3-19 Mapa de distribución de yacimientos de mineral de vanadio en el área minera de Xiyan-Xiangxian (según el Cuarto Equipo Geológico de la Región Autónoma Zhuang de Guangxi, 2003)
Tabla 3-8 Lista de características del yacimiento
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Figura 3-20 Sección 233 de la línea de exploración del depósito de vanadio en el área minera de Xiyan-Xiangxian (según el Cuarto Equipo Geológico de la Región Autónoma Zhuang de Guangxi, 2003)
(2) Características del mineral
1. Tipo de mineral
Según el tipo natural de mineral, se divide en mineral oxidado y mineral primario.
El mineral oxidado se distribuye principalmente en los cerros más altos de la parte media (línea 199-159). La elevación máxima expuesta es de 170 m. La elevación oxidada más baja revelada por el proyecto es de 148,3 m. diferencia de 21,7m. La profundidad del mineral de óxido expuesto por el proyecto es de 0 a 11,9 m. Los minerales oxidados son de color amarillo, marrón, blanquecino, gris y gris oscuro. Cuanto más fuerte es la erosión, más claro es el color y localmente contienen más limonita. El contenido de carbono de los minerales oxidados se pierde, el contenido de lodo aumenta y la ley de V2O5 es relativamente alta.
Mineral primario: distribuido en la parte media y profunda, expuesto directamente en la superficie en las partes bajas. La profundidad controlada del talud es de 200-710 my la elevación más baja del mineral es -40,24 m. El mineral es de color negro grisáceo, tiene un alto contenido de carbono y desarrolla una gran cantidad de pirita diseminada, estrellada y aglomerada, que se presenta en forma de cristales histológico-euédricos y se distribuye uniforme o desigualmente en el mineral.
Según la composición material y el contenido del mineral, se puede dividir en tres categorías: mineral de lutita carbonácea, mineral de lutita carbonácea silícea y mineral de lutita carbonácea arcillosa, siendo el mineral de lutita carbonosa el tipo principal. Además, hay una pequeña cantidad de tipos de minerales como roca silícea carbonosa, lutita carbonosa que contiene calcio y piedra caliza arcillosa, pero el contenido de V2O5 en estos tipos de minerales generalmente solo alcanza la ley límite.
2. Composición mineral del mineral
La composición mineral del mineral es relativamente simple. Los principales componentes minerales son illita (contenido de aproximadamente 66) y carbonoso (contenido de 15, principalmente materia orgánica), los componentes minerales menores son cuarzo (el contenido es aproximadamente 8), pirita (aproximadamente 5), sericita y caolinita, y los minerales menores son limonita, hematita, calcita, granate, rutilo, piedra eléctrica, apatita, circón. y titanita blanca, etc. No se encuentran minerales independientes de vanadio en el mineral.
La illita es el mineral más importante del mineral. Sus cristales son finos, principalmente criptocristalinos, escamosos y con forma de aguja fina. El tamaño de las partículas es generalmente de 0,001 mm × 0,02 mm a 0,06 mm, y unos pocos. tienen tamaños de partículas grandes. Son sericita y moscovita alteradas en etapa tardía, con tamaños de partículas de hasta (0,01 ~ 0,02) mm × 0,1 mm y 0,04 mm × 0,1 mm. Se puede ver una estructura entretejida en forma de estera compuesta de illita y minerales arcillosos. Los resultados del análisis de la composición química de la illita se muestran en la Tabla 3-9.
Tabla 3-9 Análisis múltiples de illita
Se puede ver en la Tabla 3-9 que la illita en el área minera es un mineral de aluminosilicato rico en agua y pobre en potasio, y su contenido de vanadio es relativamente alto, el doble de la ley promedio del mineral en bruto (1,13). Está estrechamente relacionado con la mineralización de vanadio y es el principal portador de vanadio en los minerales de la zona.
Hay dos formas de cuarzo producido en el área minera, uno es cuarzo detrítico en la roca original y el otro es cuarzo silicificado en etapa tardía. El cuarzo detrítico tiene otras formas, subangular y subredonda, y obviamente está disperso uniformemente en los minerales arcillosos. El tamaño de las partículas es relativamente uniforme, generalmente de 0,02 a 0,08 mm, y la más grande es de 0,1 mm (. menos común); mientras que el cuarzo posterior obviamente se produce en el mineral en un estado desigual y se produce en formas dispersas o en formas irregulares, vetas y grumos. Su tamaño de partícula es relativamente fino, generalmente de 0,01 a 0,04 mm. , y los más grandes son de 0,06 a 0,12 mm o 0,1 mm × 0,24 mm. El cuarzo silicificado va acompañado de pirita y clorita y ocasionalmente apatita.
3. Composición química del mineral
El contenido de composición química del mineral oxidado y del mineral primario en el área minera se muestra en la Tabla 3-10 y la Tabla 3-11.
Tabla 3-10 Análisis múltiple de minerales oxidados
Tabla 3-11 Análisis múltiple de composición química de minerales primarios
*1cal=4.1855J
El principal componente útil del mineral es V2O5. El contenido de V2O5 en el mineral original es 1,13. El contenido de V2O5 en el mineral oxidado es ligeramente mayor, alcanzando 1,37. El contenido de muestra única de V2O5 es de 0,5~2,248. El rango de variación es 0,988 ~ 1,331. La calificación promedio de toda la región es 1,061. Otros componentes del mineral son principalmente SiO2 (48,10~64,87), Al2O3 (11,88~17,63), C total (hasta 14,90 en el mineral primario), TFe2O3 (4,26). Además, el contenido de S en el mineral primario es relativamente alto. llegando a 4.04 En general, es rico en Si, Al y C, y pobre en Ca y Mg. Otra característica de la composición química del mineral es que cambia con el espacio. El contenido de V2O5, C total y lodo. de menor a mayor de norte a sur Este cambio Las características concuerdan con que el noroeste del área minera está dominado por depósitos de rocas carbonatadas y el sureste por depósitos de rocas clásticas.
Los componentes útiles asociados en el mineral son carbono total y plata. El contenido total de carbono en el mineral de vanadio es 14,9 y su poder calorífico se mide en 818 ~ 1688 cal/g, con un promedio de 1256 cal/g, lo que cumple con los requisitos del carbón de piedra. El contenido de plata en los minerales oxidados es inferior a 2×10-6 y no tiene un valor de utilización integral. Sin embargo, el mineral primario contiene más de 5×10-6 Ag. La muestra combinada máxima de un solo proyecto es 170×10-6. y el yacimiento promedio es de 13,4×10 -6, ha alcanzado un valor de utilización integral.
Los elementos nocivos son S y As. El contenido de S en el mineral primario es 4,04 y el de As es inferior a 0,01. Los contenidos son bajos y tienen poco impacto en el rendimiento del tratamiento y la fundición del mineral.
4. Estructura del mineral
(1) Estructura del mineral
Incluye principalmente estructura de lodo, estructura de lodo a escala microscópica, estructura de lodo criptocristalino, estructura microfina. -estructura granulada y estructura de lodo bioclástico, con estructura laminar entrelazada vista localmente.
Estructura fangosa, escamas microscópicas - estructura fangosa: comúnmente se encuentra en minerales de lutita carbonosa en esta área, la turba negra se distribuye uniformemente, la illita tiene forma de escamas microscópicas, con disposición direccional, y se ve illita A. Estructura entretejida en forma de estera compuesta de minerales arcillosos. El tamaño es de 0,004~0,10 mm.
Estructura criptocristalina-arcillosa: Bajo el microscopio, sobre la base de turba negra se encuentran dispersos una pequeña cantidad de minerales arcillosos criptocristalinos.
Estructura de grano microfino: se encuentra principalmente en rocas silíceas que contienen carbono. La recristalización del cuarzo es de grano microfino irregular, generalmente de 0,01 a 0,04 mm, la más grande es de 0,1 mm y la textura intergranular es. Contactos mosaicos.
Estructura del lodo de bioclastos: el mineral es rico en bioclastos, cuyo mayor contenido representa el 45 %. Los bioclastos son principalmente piedras de bambú, seguidos de braquiópodos y bivalvos. El más grande puede alcanzar los 3,5 cm y el más pequeño menos de 1 mm. La mayoría de los bioclastos están compuestos de barro y una pequeña cantidad de sílice. Algunos de ellos tienen forma de agujeros debido a la pérdida por meteorización. Los poros disueltos tienen forma de pirámides, franjas largas, elipses o formas irregulares. con pirita, relleno de limonita. Distribución desigual.
(2) Estructura del mineral
Incluye principalmente estructura en capas delgadas, estructura similar a arrugas, estructura microscópica similar a arrugas, estructura de tiras laminares, estructura similar a un agujero y estructura similar a una vena. . Estructura masiva.
Estructura de capas delgadas: Se encuentra comúnmente en los minerales de esta área. La lutita y la roca silícea carbonosa que componen el mineral se producen en capas delgadas de 1 a 5 cm de espesor. las capas están en contacto integrado.
Estructuras similares a arrugas y microarrugas: Los minerales arcillosos finos se distribuyen en el material de turba en forma de microarrugas para formar estructuras similares a microarrugas o los desechos biológicos se distribuyen en el; material de turba en forma de arrugas. Forme una estructura similar a una arruga.
Estructura lámina-tira: Está compuesta por franjas silíceas o franjas compuestas de cuarzo y franjas y franjas dispuestas en la dirección de la illita en la roca. Las franjas silíceas tienen de 0,1 a 1,4 mm de ancho.
Estructura en forma de vug: Los fósiles biológicos y bioclastos ricos en el mineral se lixivian por la erosión y adquieren forma de agujeros, algunos de los cuales están llenos de hematita o limonita.
Estructuras en forma de vetas y grumos: Los agregados minerales de cuarzo, calcita y pirita tienen forma de finas vetas o grumos de diferentes tamaños, y se encuentran distribuidos de manera desigual en el mineral.
5. El estado de aparición del vanadio
No se han encontrado minerales independientes de vanadio después de la investigación, lo que indica que el vanadio existe en un estado disperso. Como se mencionó anteriormente, la illita es el principal mineral portador de vanadio.
El mineral en bruto se tostó para eliminar el carbono y luego se sumergió en agua y ácido. Como resultado, la tasa de precipitación de vanadio en la lixiviación con agua fue de sólo 2,25; la tasa de precipitación de vanadio en la lixiviación ácida fue de 13,5. El coeficiente de correlación calculado (r) entre vanadio y carbono es 0,47. Muestra que el vanadio no está estrechamente relacionado con el carbono.
Debido a que los minerales arcillosos son buenos adsorbentes, se realizaron pruebas de lixiviación con agua y lixiviación ácida en el mineral en bruto. La tasa de precipitación de vanadio en la lixiviación con agua es solo 2; la tasa de precipitación de vanadio en la lixiviación ácida es inferior a 10, la tasa de precipitación de Al2O3 es inferior a 7 y la tasa de precipitación de K2O es inferior a 2. Los resultados muestran que la illita adsorbe muy poco vanadio y la mayor parte del vanadio no se descompone ni se libera.
El uso de ácido fluorhídrico para disolver el mineral puede destruir la red cristalina de illita. El resultado es que las tasas de precipitación de vanadio y aluminio son superiores a 80, de los cuales precipita casi todo el vanadio, y las cantidades de vanadio. El vanadio, el aluminio y el potasio precipitados tienen una relación positiva de flujo y reflujo, la relación V2O5/Al2O3 es estable y el coeficiente de correlación (r) entre el vanadio y el aluminio es 0,7, lo que indica que el vanadio y el aluminio están estrechamente relacionados.
De lo anterior, se puede ver que cuando la illita básicamente no se destruye, el aluminio, el potasio y el vanadio básicamente no se transfieren a la solución, y la tasa de precipitación de vanadio es muy baja. Cuando se disuelve la illita, el vanadio entra en la solución junto con el aluminio y el potasio. A medida que aumenta la concentración de HF, más se disuelve la illita y más completa es la precipitación del vanadio. Por lo tanto, se puede considerar que la mayor parte del vanadio en el mineral reemplaza al aluminio en la red cristalina de illita en forma isomorfa, y solo una pequeña cantidad de vanadio es adsorbida por minerales carbonosos y arcillosos.
(3) Alteración de la roca de pared y roca sedimentaria hidrotermal
La alteración de la roca de pared en el área minera es principalmente silicificación y pirita, seguida de calcita, cloritización y cambio de sericita.
La silicificación está relacionada con la deposición de agua caliente. Se puede considerar que cuando el efecto de silicificación del agua caliente es fuerte, se forma la roca silícea en el área minera; cuando el efecto de alteración del agua caliente es débil, se forma la silicificación general. Como se mencionó anteriormente, las rocas silíceas están más desarrolladas en la parte media de la Formación Tangding (D1t), y el mineral de vanadio se produce principalmente en la parte inferior de la Formación Tangding. Las rocas silíceas carbonosas también se producen en esta capa, lo que indica que ambas rocas. Las paredes superior e inferior del yacimiento de vanadio están rodeadas de rocas. Hay rocas silíceas, pero están más desarrolladas en la placa superior. La roca carbonácea silícea es de color negro a gris negruzco, con una estructura de mosaico de grano fino, una estructura de capas microfinas y una estructura laminada rayada. Su composición es principalmente de cuarzo, con una pequeña cantidad de arcillosos, carbonosos y estrellados. - Hierro amarillo en forma. La silicificación se presenta en forma de vetillas, vetillas irregulares, grumos y formas diseminadas. Las vetillas de cuarzo se pueden ver en forma de grietas de trazado. Las delgadas tienen solo alrededor de 0,05 mm de ancho y las anchas pueden alcanzar entre 0,1 y 1,0 m, como se ve en la zona de fractura entre capas (Tabla 3-7). El tamaño de las partículas de cuarzo es generalmente de 0,01 a 0,08 mm y la más grande es de 0,1 a 0,25 mm. Se produce en forma granular y en mosaico. Los agregados de cuarzo suelen estar asociados con pirita, una pequeña cantidad de clorita y sericita y, ocasionalmente, apatita y moscovita. Las vetas de cuarzo producidas en la zona de fractura entre capas también se producen en la pared inferior del yacimiento, como aquellas cerca del límite entre la Formación Yujiang (D1y) y la Formación Tangding (D1t), y también en la pared colgante del mineral. capa, y están estrechamente relacionados con la roca silícea. De manera similar, la pared colgante de la capa mineral está relativamente más desarrollada.
La pirita es más débil que la silicificación, pero más común. Se manifiesta principalmente como disipación de pirita en las rocas, y una pequeña cantidad de agregados de pirita en forma de vetas irregulares y pequeños aglomerados, y ver cuarzo. vetas de pirita intercaladas en la roca. La pirita se presenta en forma histológica-semi-euédrica o semi-euédrica-euédrica, en su mayoría secciones transversales cuadriláteras o poligonales bajo el microscopio, y parte de la pirita se ha oxidado a limonita. El tamaño de partícula es generalmente de 0,01 mm a 0,1 mm × 0,2 mm, y la más grande es de hasta 1 mm. Ya sea pirita diseminada o en forma de vena, está estrechamente relacionada con el cuarzo, y los dos están estrechamente relacionados entre sí.
La formación de calcita se caracteriza por la aparición de calcita en vetas finas, vetas irregulares y aglomerados en la zona de fractura entre capas. La cloritización es la producción de pequeños agregados de clorito, a menudo asociados con cuarzo silicificado. La sericitización sólo se ve localmente.
3. Origen de los depósitos minerales
Se han realizado trabajos previos sobre el origen de los depósitos minerales en la zona minera de vanadio de Dafeng en Shanglin en 1987, el Cuarto Equipo Geológico de la Región Autónoma Zhuang de Guangxi. La región propuso que eran filas carbonosas y silíceas. La comprensión del depósito sedimentario de vanadio en la roca se propuso más tarde en 2003 como un depósito sedimentario singenético sedimentario-diagenético producido en la zona casi continental de una cuenca oceánica poco profunda. 2000) propuso que se trataba de un depósito sedimentario hidrotermal marino. A través del trabajo, el autor también cree que los depósitos de vanadio en esta área son depósitos sedimentarios hidrotermales marinos. La base es la siguiente:
1) Los depósitos sedimentarios hidrotermales marinos generalmente se producen en ambientes extensionales, a menudo asociados con rift. valles y rifts Está relacionado con ambientes tectónicos como depresiones y depresiones. Los depósitos minerales se producen en cuencas secundarias controladas por fallas sinsedimentarias, y el período de rifting de máxima extensión de las cuencas sedimentarias es el período más favorable para las actividades de mineralización sedimentaria hidrotermal. El mineral de vanadio Shanglin se produce en la depresión de Danchi en la cuenca del rift de Youjiang y está controlado por la zona de falla sinsedimentaria regional de Nandan-Kunlunguan, por lo que el entorno de mineralización es favorable. La investigación de Wu Yi et al. (1987) señaló que durante el Devónico en Guangxi, el período desde la etapa Tangding del Devónico temprano hasta el Devónico medio temprano y el Devónico tardío temprano fue un período de intensa actividad extensional de la corteza. Por lo tanto, estos dos períodos son también los más favorables para la deposición y mineralización de chorros hidrotermales del fondo marino en el área. De hecho, los depósitos de vanadio en el área existen en la Formación Tangding del Devónico temprano, que fue el período más favorable para la sedimentación y mineralización hidrotermal.
2) La turbidita calcárea se encuentra en la Formación Tangding, y se desarrollan lechos de secuencia de granos y varias estructuras de deslizamiento de flujo por gravedad cerca de la interfaz entre la Formación Yujiang y la Formación Tangding suprayacente. indican la ocurrencia de actividades tectónicas sin-sedimentarias. Es esta estructura de falla sin-sedimentaria la que controla la formación de cuencas oceánicas y depresiones secundarias en las cuencas oceánicas y la distribución de cuerpos minerales. Por lo tanto, las estructuras de fallas sinsedimentarias desarrolladas en el área son signos estructurales de sedimentación y mineralización hidrotermal en el área.
3) La litología de la Formación Tangding es lutita carbonosa negra intercalada con roca silícea carbonosa. Entre ellas, las rocas silíceas tienen estructuras de grano microfino, estructuras de capas microfinas, estructuras laminares y rayadas, y se caracterizan por ser rocas sedimentarias hidrotermales. El vanadio está presente en la lutita carbonosa. Esta combinación de lutita con alto contenido de carbono que contiene vanadio y roca silícea carbonosa, especialmente la producción de roca silícea, es un signo petrológico de mineralización sedimentaria hidrotermal.
4) El mineral de vanadio en el área se produce en formas estratificadas y en forma de capas; el mineral tiene estructuras laminares, en forma de arrugas y capas delgadas, el yacimiento está estrechamente asociado con rocas silíceas carbonosas; ; las rocas circundantes La alteración es débil, con silicificación y calcita y piritización débiles, que se pueden ver tanto en la parte superior como en el fondo del cuerpo mineral, pero el fondo es ligeramente más fuerte. Por ejemplo, la pirita masiva y diseminada se desarrolla comúnmente en. Rocas del fondo. La roca silícea puede considerarse como producto de una fuerte silicificación y está más desarrollada en la pared colgante del yacimiento. Estas características de los yacimientos minerales son signos de sedimentación hidrotermal y mineralización en esta zona.
5) Según la clasificación geoquímica de elementos de Goldschmidt, el aluminio y el vanadio son elementos litófilos en la litosfera y tienen una fuerte afinidad con el oxígeno. El vanadio pertenece al quinto grupo de elementos de la tabla periódica, pero puede aparecer en la naturaleza como V3, V4 y V5. La zona minera de vanadio de Shanglin es rica en carbono orgánico y pirita, y los organismos son principalmente plancton, lo que refleja que el ambiente sedimentario en ese momento era un ambiente reductor relativamente cerrado y fuerte, por lo que el vanadio puede existir de manera estable en forma de V3, que es un tipo de sustitución isomorfa de V y Al que crea condiciones porque V3 y Al tienen muchas similitudes en las propiedades químicas de los cristales (Tabla 3-12).
Tabla 3-12 Comparación de propiedades químicas de los cristales de V y Al
Debido a la similitud de las propiedades anteriores, especialmente la pequeña diferencia en el radio iónico, es más propicio para la isomorfismo entre ambos procedimientos. Cuando el agua caliente profunda que contiene vanadio se eleva hasta una depresión relativamente cerrada en el fondo marino, el vanadio existe en forma de V3 y entra en la red cristalina en forma isomorfa en lugar de Al3, formando un mineral arcilloso que contiene vanadio. illita que contiene vanadio. Finalmente, en la depresión se enriquecieron depósitos de vanadio a gran escala, formados en forma de capas y en forma de capas.