Depósito de cobre y molibdeno de Xiaosigou en el condado de Pingquan, provincia de Hebei

El depósito está ubicado en un lado de la zona de rift en la unión de la zona de elevación del borde norte de la plataforma del norte de China y la zona de rift mesoproterozoico de Liaoyan. La falla Liugou-Pingquan-Yangshuling pasa por el lado norte de la zona minera y se convierte en la línea divisoria entre el levantamiento de Chengde y el sinclinal de Pingquan-Xinglong. El depósito está ubicado en el tramo noreste del sinclinal.

2. Geología de la zona minera

(1) Estratos

Los estratos expuestos en la zona minera son relativamente simples. Al norte de la falla Liugou-Pingquan-Yangshuling se encuentra la Formación Baomachang del Grupo Arcaico Qianxi, y al sur se encuentra la Formación Wumishan del Sistema Proterozoico Yujixiano, con una pequeña cantidad de rocas volcánicas del Cretácico Inferior y acumulaciones sueltas del Cuaternario (Figura 2-86). . La Formación Hipódromo es anfibolita, gneis plagioclasa, anfibolita y granulita. La Formación Wumishan está expuesta principalmente en piedra caliza dolomítica y dolomita calcárea en su parte superior, que está en contacto de falla con el Grupo Qianxi. La piedra caliza dolomítica está influenciada por cuerpos de roca intrusiva, pero el mármol y la serpentinita, cuerpos minerales, están presentes en mármol y dolomita alterados. El Jurásico Superior está compuesto principalmente por brecha volcánica, toba de brecha y riolita, que se encuentran dispersas esporádicamente en la zona minera.

Figura 2-86 Mapa geológico del depósito de cobre y molibdeno de Xiaosigou

1-cuaternario; 2-rocas volcánicas del Jurásico superior; sistema Jixiano Formación Wumishan 3-dolomita 4-Grupo Qianxi metamórfico; roca; 5-mármol; 6-mármol serpentino; 7-roca quebrada; 8-pórfido de granodiorita (fase I, fase I, fase I); 9-roca sericitizada; 11-pórfido de diorita; 13—pórfido de granito; 14—límites geológicos inferidos y medidos; 15—límite de litofacies; 16—fallas normales y reversas Falla 17-Evento

(2) Las fallas son; desarrollado en el área minera y los pliegues no son obvios. Las fallas se dividen principalmente en tres grupos: este-oeste, noroeste y noreste. La falla este-oeste (F1) atraviesa la parte norte del área minera y es parte de la falla profunda regional. También es una falla de empuje que empuja la serie de rocas metamórficas arcaicas en el norte hacia la dolomita de la Formación Wumishan mesoproterozoica. La falla F1 es la falla más grande y antigua de la zona y resucitó en la Era Mesozoica. Regionalmente, controla la distribución del Proterozoico y Paleozoico Medio y Tardío, y también controla el límite noroeste del plutón Xiaosigou. La falla NEE (F2) es principalmente una falla normal de traslación, que corta las fallas este-oeste. La dirección noroeste es el grupo de fallas más desarrollado en el área, controlando los límites, las zonas de alteración, la distribución de los yacimientos, los diques y la distribución de la roca volcánica del macizo rocoso de Xiaosigou. Se divide principalmente en la falla del límite noreste y la falla del límite suroeste del macizo rocoso. La sección norte de la falla del límite noreste controla el límite noreste del macizo rocoso de Xiaosigou, y la falla del límite suroeste a menudo está llena de brechas, pórfido de granito o diques de riolita a lo largo de la falla.

(3) Rocas intrusivas

En la zona minera se desarrollan rocas magmáticas. Se presentan principalmente en forma de pórfidos y diques, seguidos de lavas volcánicas y rocas piroclásticas. Se puede dividir en tres etapas: gabro en la etapa inicial, pórfido de granodiorita de Xiaosigou en la etapa intermedia y lava volcánica ácida y rocas piroclásticas en la etapa tardía. La composición del magma en el área es principalmente de acidez media, con una tendencia de evolución de neutral a acidez media a ácida de temprano a tardío. El SiO2_2 y el K_2O en productos petroquímicos también tienen una tendencia creciente desde la mañana hasta la noche. La mineralización de macizos rocosos es común. El pórfido de granodiorita de Xiaosigou es el principal macizo rocoso que contiene mineral en el área minera y es rico en cobre y molibdeno. El macizo rocoso se distribuye principalmente en las áreas de Tongdongzigou, Shangzhangzi y Xiazhangzi. La edad K-Ar del macizo rocoso es de 129 Ma. El macizo rocoso invade la Formación Wumishan del Sistema Jixian a lo largo de la falla con tendencia noroeste. Es un pequeño macizo rocoso ovalado irregular con el eje largo que corre hacia el noroeste, superponiéndose parcialmente con dolomita, y el área expuesta es de aproximadamente 7 km2. Hay muchos xenolitos alrededor del borde del macizo rocoso, que van desde unos pocos metros hasta decenas de metros y decenas de centímetros. Están compuestos de dolomita o piedra caliza dolomítica. Han sido recristalizados y están dispuestos a lo largo de la zona de contacto del macizo rocoso. Su eje longitudinal es tan largo como el macizo rocoso. Los ejes son consistentes.

El macizo rocoso de Xiaosigou se puede dividir en tres zonas de litofacies desde el centro hasta el borde, y la relación entre cada zona de litofacies es una transición gradual. La Fase II es la zona de afloramiento más extensa del área minera y está estrechamente relacionada con la mineralización de cobre y molibdeno. Los principales componentes minerales formadores de rocas y fenocristales en cada zona de fase son plagioclasas, y sus grados aumentan gradualmente desde el centro hacia el exterior, pero todos son plagioclasas ácidas. Disminuye gradualmente desde el interior hacia el exterior, mientras que en el caso de los anfíboles ocurre lo contrario. El contenido promedio de sílice es 66,35%, K2O es 3,55%, Na2O es 4,15%, Na2O > K2O es moderadamente ácido y pertenece a la serie calcio-alcalina;

Según el pirómetro y la ecuación de fraccionamiento de isótopos de oxígeno de magnetita dependiente del tiempo, la temperatura de formación del macizo rocoso de Xiaosigou se calcula en 630 ~ 670 °C. Según la composición de la biotita, la fugacidad del agua durante la cristalización del macizo rocoso. se calcula como FH2O = (1300~1955)×105 Pa.

Según W (Na2O) > W (K2O), W(al2o 3)/W(Na2O+K2O+Cao) < 1,1 en la intrusión de Xiaosigou, la combinación mineral es plagioclasa media-ácida + rica Biotita de magnesio + hornblenda + esfena + magnetita; el contenido de magnetita es del 0,5% al ​​1,2% y no contiene minerales ricos en plomo ni ilmenita. Una combinación de alto contenido de oligoelementos vanadio, cromo, cobalto y níquel; biotita por encima de la línea amortiguadora de Ni-NiO; isótopo de oxígeno de toda la roca δ 18O = 7 ‰ ~ 8,2 ‰, lo que indica que la intrusión de Xiaosigou se formó a partir de magma de granito sinfundido. en la corteza inferior.

Las rocas volcánicas de la zona minera se distribuyen principalmente en Longtangou, Xigou y Xiazhangzi en el borde sureste del macizo rocoso de Xiaosigou, con rocas piroclásticas y una pequeña cantidad de lava. La edad total de la roca de riolita medida por el método K-Ar es de 112 Ma. Los diques en esta zona están ampliamente distribuidos y son el producto final del magma tardío, y son principalmente moderadamente ácidos. El pórfido de granito se distribuye en el macizo rocoso y se produce en vetas densas, con tendencia al noroeste, seguidas de brechas volcánicas y dolomita. Las vetas de pórfido de diorita se distribuyen en los bordes de los cuerpos rocosos y las rocas circundantes, principalmente en direcciones noreste y casi este-oeste. El pórfido monzonita se distribuye en macizos rocosos, rocas campestres y rocas volcánicas. Los diques no contienen minerales y son producto de la mineralización.

Tres. Geología de la mina de cobre

(a) Tamaño, forma y distribución espacial de los yacimientos

El depósito de Xiaosigou está compuesto principalmente de cobre y molibdeno, acompañado de mineral de plomo-zinc, mineral de hierro y minerales no minerales. yacimientos de metales ferrosos de oro, plata, azufre, tierras raras, selenio y otros elementos asociados.

Yacimiento de mineral de cobre: ​​la mineralización de cobre se distribuye principalmente en la roca alterada serpentina y la dolomita serpentina del skarn máfico en la zona de contacto exterior de la roca Xiaosigou, seguida por el skarn granate skarn cálcico. El primero tiene una fuerte mineralización y un gran alcance, constituyendo el principal yacimiento de cobre; el segundo tiene una distribución limitada y el cobre existe principalmente en forma de elementos asociados. Los yacimientos de cobre se distribuyen principalmente en el área desde Xiazhangzi hasta Tongdongzigou. El yacimiento tiene generalmente entre 300 y 500 m de largo, con una longitud máxima de 1000 m, un espesor promedio de 40 m y una profundidad de enterramiento de 250 a 350 m, con una longitud máxima de 570 m. La forma de los yacimientos es estratificada y rayada, en consonancia con la zona de contacto. La tendencia general es NW315, con inclinación SW, con un ángulo de inclinación de 60 ~ 80. Los yacimientos de mineral de cobre compuestos por xenolitos en la zona de contacto varían en tamaño, generalmente de 200 a 300 metros de largo, de 1 a 10 metros de espesor y 40 metros de espesor. Tiene forma de lente, de vena y de lenteja, generalmente con tendencia al noroeste, con un ángulo de inclinación de 30° ~ 60° (Figura 2-87).

Yacimiento de molibdeno: La mineralización de molibdeno se distribuye principalmente en pirita sericita en la zona de alteración del macizo rocoso, seguida por skarn de granate en skarn de calcio. La mineralización de molibdeno es intensa y extensa. Parte de la mineralización de molibdeno ocurre en el borde de la zona de contacto interna y se encuentra con el yacimiento de cobre para formar mineral de molibdeno-cobre. Los yacimientos de molibdeno se distribuyen en el área desde Shangzhangzi hasta Nangounao. El yacimiento tiene de 300 a 500 metros de largo, de 50 a 100 metros de espesor y se extiende de 300 a 500 metros. Son lentes gruesas con constricciones agudas y adelgazamiento en los extremos y ramas.

Además, también existen pequeños yacimientos de molibdeno con grandes cambios de forma y escala, principalmente en forma de vetas y lentejas.

Cuerpo de mineral de plomo-zinc: la mineralización de plomo-zinc o mineralización de plomo se distribuye principalmente en la dolomita cristalina débilmente alterada (propitizada) lejos del macizo rocoso de Xiaosigou. Obviamente está controlada por fisuras de roca y forma vetas. -como cuerpos minerales. Alto grado, pero de pequeña escala.

Yacimientos de mineral de hierro: Distribuidos principalmente en skarn metamórficos, yacimientos discontinuos de pequeña escala. Las áreas mineralizadas locales se superponen con mineralización tardía de cobre para formar cuerpos minerales de cobre que contienen magnetita.

La mineralización y la distribución del cuerpo mineral mencionadas anteriormente están controladas por la zona de contacto del macizo rocoso y la zona de alteración, formando un halo de mineralización anular alrededor del macizo rocoso de Xiaosigou. Desde la zona de contacto en el macizo rocoso hacia afuera, el orden es mineralización de molibdeno → mineralización de molibdeno-cobre → mineralización de hierro-cobre → mineralización de cobre → mineralización de plomo-zinc → mineralización de plomo.

(2) Composición mineral

Hay tres tipos de mineral de cobre: ​​mineral de cobre, mineral de hierro-cobre y mineral de molibdeno-cobre.

El mineral de cobre se compone principalmente de pirita y calcopirita, con minerales asociados que incluyen pirrotita, esfalerita, galena y magnetita. Los minerales de ganga incluyen serpentina, dolomita, calcita, diópsido, flogopita y silimanita. Este mineral representa más del 90% de las reservas de cobre.

El mineral de hierro-cobre está compuesto principalmente por pirita y calcopirita. Los minerales de ganga incluyen diópsido, wonton y dolomita.

El mineral de cobre y molibdeno se compone principalmente de molibdenita y calcopirita, con un contenido de molibdeno del 0,01% al 0,08%.

Este mineral tiene las mismas características que el mineral de cobre a excepción del molibdeno.

(3) Estructura y estructura del mineral

Estructura del mineral: estructuras granulares y metasomáticas principalmente irregulares, con estructuras de fusión ocasionales y estructuras rotas.

Estructura del mineral: estructuras diseminadas, veteadas y masivas. Los minerales de cobre suelen tener una estructura diseminada en forma de veta.

(4) Alteración de la roca circundante

La alteración de la roca circundante en la zona minera es principalmente feldespato potásico (feldespato potásico, biotita), sericitización de crisotilo, litificación de arcillas, skarnización (con serpentina ). Las rocas alteradas se distribuyen en franjas regulares en el espacio. Desde el macizo rocoso hacia afuera, son pórfido de granodiorita-feldespato potásico, zona de alteración de biotita-pirita, Yingshi, zona de alteración de sericita-(zona de arcilla)-zona de skarn cálcico-Skarn de magnesio, cinturón de skarn de magnesia metamórfica-cinturón de dolomita serpentina. Entre ellas, las principales rocas alteradas que contienen minerales son la sericita de molibdenita, el skarn de calcio granate, el skarn de magnesio que contiene cobre y la dolomita serpentina.

La formación de rocas alteradas en depósitos minerales tiene las características de múltiples etapas. De acuerdo con el conjunto mineral, la estructura rocosa y las características estructurales de las rocas alteradas, y la medición de temperatura de las inclusiones minerales alteradas, las etapas de mineralización se dividen en: etapa alcalina temprana, en la que se forman rocas potásicas alteradas y skarns, con una formación temperatura de 400 °C y superior durante la etapa de lixiviación ácida, se forman vetillas de combinación carbonato-sulfuro a 350 a 280 °C.

Figura 2-87 Perfil geológico de la línea de exploración No. 9 de la mina de cobre y molibdeno Xiaosigou

1-mármol serpentino; 2-pórfido de granodiorita; 4-pórfido Gang de flores; Yacimiento de cobre

IV. Condiciones de mineralización

(1) Isótopo de azufre

El valor δ34S de los datos del isótopo de azufre del sulfuro metálico es 65438±0,8‰~3,3‰. Las características de los isótopos de azufre y las características de mineralización macroscópica de la intrusión de Xiaosigou indican que los minerales provienen de la corteza inferior.

(2) Inclusiones fluidas

El Yingshi y la calcita en la zona de alteración del macizo rocoso de Xiaosigou contienen una gran cantidad de inclusiones fluidas. El contenido de fase gaseosa en estas inclusiones es relativamente alto. en aproximadamente un 45%, y coexiste con las fases líquida y sólida. Según las estadísticas sobre la presencia y el contenido de minerales de neutrones en las inclusiones, el área de aparición de inclusiones de alta salinidad coincide con el área de aparición de mineralización de cobre. Los minerales salinos de las inclusiones son principalmente NaCl y KCl. Se estima que la salinidad total de la solución que contiene mineral es del 45,4%. Los resultados de las mediciones de temperatura de una gran cantidad de inclusiones utilizando el método de homogeneización muestran que la temperatura se concentra entre 320 y 360 °C, lo que refleja que la actividad hidrotermal es más fuerte en este rango de temperatura, que también es el rango de temperatura de formación de molibdenita. La temperatura homogénea de la veta de calcopirita-pirita-Yingshi es de 280 ~ 320 ℃, que representa la principal temperatura de mineralización del cobre. La presión del agua a esta salinidad y temperatura es (300 ~ 500) × 105 Pa.

(3) Etapa de mineralización

La mineralización ha pasado por metasomatismo de contacto, formación de sulfuros y carbonatos serpentinos, y se puede dividir en las siguientes etapas:

La etapa de formación del skarn de magnesia: forma principalmente diópsido, labradorita, tremolita, olivino y espinela;

La etapa de formación del skarn de calcio: forma principalmente piedra granate y piedra pómez, hasta que se forma parte del diópsido en esta etapa ;

La etapa de formación del skarn hidratado: domina la formación de flogopita y serpentina, seguidas de epidota, pirita, la formación de magnetita y algunos carbonatos;

La etapa de formación de sulfuro: principalmente la formación de sulfuro, molibdenita, pirita, calcopirita y sericita, esta también se forman algunos minerales de carbonato;

Etapa de formación de carbonato sincrónico-serpentino: se forman principalmente minerales de pirita y carbonato, seguido de clorito.

En general, la evolución ácida de la alteración de la roca en esta zona puede variar desde la etapa alcalina temprana (etapa skarn) hasta la etapa ácida intermedia (etapa skarn hidratada tardía) y la etapa alcalina tardía (serpentina). -etapa de carbonato). El mineral de cobre y molibdeno se forma en la etapa ácida tardía, es decir, durante el proceso de transformación a alcalinidad, lo que ilustra aún más que la mineralización de cobre y molibdeno está estrechamente relacionada con los cambios en la acidez. La última etapa de hidratación es un requisito previo para el desarrollo de la intensidad de la mineralización.

En resumen, la buena diferenciación del pórfido de granodiorita de Xiaosigou permite distinguir en consecuencia la alcalinidad del fluido, la sílice y los minerales. Durante la cristalización del magma, los componentes volátiles y minerales se acumulan a medida que hierve el agua saturada. Al mismo tiempo, el metasomatismo del potasio hace que los minerales dispersos en los minerales formadores de rocas se muevan hacia afuera. Cuando la roca circundante es lixiviada por un ácido fuerte, entra en la etapa de metasomatismo de contacto y el magma se mezcla con el agua del cielo, cambiando la acidez de la solución.

A medida que aumenta la porosidad de las rocas, los elementos mineralizantes se acumulan y precipitan, formando depósitos de cobre y molibdeno. El origen del depósito Xiaosigou se puede atribuir a depósitos de pórfido de cobre y depósitos de cobre metasomáticos de contacto.

5. Indicadores de prospección

Condiciones del magma: el pórfido de granodiorita con molibdeno de Xiaosigou es un macizo rocoso complejo, dividido en pórfido de granodiorita de biotita y granito. Hay tres zonas de facies: pórfido de diorita y potasio. pórfido de cuarzo feldespato. La mineralización ocurre en la etapa de pórfido de granodiorita y es el principal indicador de la prospección mineral.

Condiciones de la roca circundante: la dolomita de la Formación Wumishan en el Sistema Jixian es la roca circundante directa del cuerpo mineralizado en el espacio. En el proceso de mineralización, es la base para la formación de skarn y está directamente relacionado con la mineralización. El skarn en la zona de contacto entre el pórfido de granodiorita y la dolomita en la Formación Wumishan es un signo intuitivo de prospección de mineral.

Condiciones estructurales: la estructura de falla con tendencia noroeste no solo controla las rocas, sino que también controla los minerales y el rango de alteración. La combinación de fracturas, masas rocosas y alteraciones es la condición para el posicionamiento espacial de yacimientos minerales, que tiene un significado rector para la prospección de minerales.

Anomalías geoquímicas: anomalías completas de cobre, molibdeno, oro, plata, níquel y cobalto aparecen en el mapa de escaneo geoquímico 1:200.000, lo que indica un área de prospección.

Las señales anteriores son señales efectivas para encontrar depósitos similares en el área.