El depósito de hierro Mianchi-Xin'an es una subserie metalogénica relacionada con las rocas clásticas costeras del Mesoproterozoico.
Los depósitos de mineral de hierro en esta subserie de mineralización se produjeron a finales del Mesoproterozoico en la Formación Yunmengshan del Grupo Ruyang y son depósitos sedimentarios de hierro Longxuan. En el oeste de Henan, se encuentran principalmente la mina de hierro Mianchi Daiqinzhai y la mina de hierro Ruyang Wuwan. La mina de hierro Daimanzhai es la más representativa.
(1) Estratigrafía
La mina de hierro Daiqinzhai está ubicada en el cruce norte de los condados de Mianchi y Xin'an, al este de Daiqinzhai (Figura 4-12). desde abajo y arriba está abajo.
1. Formación Majiahe del Grupo Xiong'er
Esta formación se distribuye en el suroeste de Daimutai y está compuesta principalmente por almendras de color rojo púrpura, amarillo-marrón y verde oscuro. Andesita masiva en forma o densa y pórfido andesita. Está compuesto de roca basáltica-andesita y toba de color rojo púrpura. Las almendras suelen contener calcita, calcita, jade, clorita y zeolita. Espesor 521 ~ 1100 metros
2. Grupo Ruyang
Figura 4-12 Geología y mapa de distribución del yacimiento principal de la mina de hierro Mianchi Daimanzhai
1- Cuaternario; 2-Pérmico; 3-Ordovícico Medio; 4-Formación Beidajian del Grupo Ruyang; 5-Formación Baicaoping; 10-Formación Bingmagou; 8-Grupo Xionger; falla normal; número; 11-interfaz de discordancia; 12-límite geológico y ocurrencia
Este grupo está expuesto alrededor del Grupo Xiong'er y está ampliamente distribuido, al norte y al oeste. Llega al río Amarillo, Mianchi Potou en el sur, y la aldea Xin'an Cao en el este. Junto con el Grupo Xiong'er, formó una antigua isla (Cámbrico). Este grupo está compuesto principalmente por conglomerado arenoso, arenisca estacional, lutita y arenisca arcillosa, y pertenece a una combinación de formación de roca clástica continental única terrígena estable. Hay cuatro grupos de abajo hacia arriba:
Formación Bingmagou: distribuida principalmente en el sur y norte de Yomuda. La parte inferior es un conglomerado arenoso de color rojo púrpura, rojo carne y arenisca estacional de grava de grano medio-grueso, y la parte media y superior es arenisca estacional de grano fino-medio de color rojo púrpura, rojo carne, blanco grisáceo. Este grupo no está integrado en la Formación Xiong'er, con un espesor de 350 ~ 400 m.
Formación Yunmengshan: distribuida principalmente en el este y sureste de Yomuda. El fondo es una capa de mineral de hierro y conglomerado, arenisca y lutita arenosa; la parte media y superior es arenisca estacional, lutita arenosa y arenisca fangosa intercalada con fragmentos de lutita. El espesor de este grupo es de 200 ~ 260 metros
Formación Baicaoping (): distribuida principalmente en la parte oriental de las áreas mineras de Daimutai y Laoyindong. Está compuesto de lutita de color rojo púrpura, intercalada con capas delgadas de espesor medio a fino de arenisca estacional de grano fino a medio, con un espesor de 60 m, y está en contacto general con la Formación Yunmengshan subyacente.
Formación Beidajian (): Distribuida principalmente en la parte norte de Daimutai y la parte oriental de la zona minera de Laoyindong, está compuesta por arenisca estacional de grano fino y medio intercalada con lutita de color púrpura rojizo y gris verdoso. y arenisca estacional. Arenisca Contiene minerales de glauconita y clorita. Compromiso integral con White Lawn Group. El espesor es de 160~200 metros.
3. Gales
Distribuido principalmente en la montaña Amethyst, Shijing, Mianchi Potou y la parte occidental de la montaña Xin'anhufu, lejos de la aldea Daiqin. Se compone principalmente de esquisto abigarrado de color rojo púrpura, piedra caliza cristalina de capas de espesor medio y piedra caliza oolítica de Zhangxia de la Formación Mantou. Hay un conglomerado en la base del sistema, que está en contacto disconforme con el Grupo Ruyang subyacente. El espesor es de 350 mm
4. Ordovícico (O2)
Distribuido principalmente en el noroeste y sureste de Omushiro. Se compone de dolomita, piedra caliza cristalina de dolomita y piedra caliza laminada gruesa.
5. Pérmico
Distribuido en el norte de Daimushiro Village, en contacto de falla con el Grupo Ruyang en el sur. El sistema consta de diversas areniscas y lutitas, intercaladas o intercaladas. Contiene capas de carbón y esquisto carbonoso. El espesor es de más de 285 metros
(2) Estructura
Los estratos y el mineral de hierro en esta zona son suaves y monoclínicos. Los estratos en el área de mineral de hierro de Daimanzhai tienen un ángulo de buzamiento promedio de 116 y un ángulo de buzamiento de 10. Es una estructura monoclínica con fallas desarrolladas.
A nivel regional las estructuras de fallas están muy desarrolladas, principalmente el grupo este-oeste, seguido de los grupos noreste y noroeste. Las principales características de la falla son las siguientes:
1. Falla normal Guandi-Tadi
Esta falla está ubicada en la parte norte del área de mineral de hierro y es una falla normal de alto ángulo. . Corre casi de este-oeste-noroeste, con un ángulo de inclinación de 70°, y generalmente es empinado. Los estratos del Pérmico y Triásico están expuestos en la placa norte, y el Grupo Ruyang y el Cámbrico están expuestos en la placa sur. La distancia de la falla es de 1000 m. Se extiende 15 km de este a oeste y el ancho de banda de la fractura puede alcanzar los 150 m.
Falla normal Donggou-Laoyindong
La tendencia de la falla es de este a oeste con un ángulo de inclinación pronunciado. Es una falla normal de alto ángulo, con la placa sur cayendo y la placa norte ascendiendo, con un desnivel de 40 m. La falla se extiende de este a oeste durante unos 4 km.
Forma una estructura horst con la falla normal Guandi-Tadi, empujando el área de mineral de hierro de Daiqinzhai al terreno más alto del norte de Mianchi.
3. Falla normal Zhangzhuang-Liyuan
Ubicada en la parte sur del área minera de Laoyindong, la tendencia de la falla es hacia el noroeste, extendiéndose desde Zhangzhuang en el extremo noroeste, a través de Shanwo y Huzhuang hasta al sureste hasta el área de Liyuan, de unos 10 km de largo. La falla tiende hacia el noreste con un gran ángulo de buzamiento.
4. Falla normal Fuhushan-Heba
Se encuentra a 7 kilómetros al sur de la aldea Daiyu. Recorre toda la región en dirección este-oeste y tiene más de 25 kilómetros de longitud. El plano de falla tiende hacia el norte con un gran ángulo de buzamiento. En la sección Liangqian, la Formación Junmagou del Grupo Ruyang está expuesta en el norte, y la Formación Majiahe del Grupo Xiong'er está expuesta en el sur.
Además, están la falla normal Nantianmen-Huangbailing con tendencia este-oeste, la falla normal Zamugou con tendencia noroeste, la falla normal Shuimoping-Shuangshiyu con tendencia noreste, la falla normal Huangboling Oriental, el Heshanggou -Las fallas normales de Fenghuangling, etc., son generalmente de pequeña escala.
(3) Rocas magmáticas
La actividad magmática en esta zona se produjo principalmente en el Mesoproterozoico temprano. Durante el Movimiento Xiong'er, se produjeron erupciones a gran escala de tamaño medio-básico y medio-. Se produjeron rocas volcánicas ácidas, lo que dio como resultado porfirita y dacita de andesita basáltica ampliamente distribuida. Al final del Período Xiong'er, el pórfido de cuarzo invadió la Formación Majiahe en forma de pequeñas cepas rocosas. No había diques en el Grupo Ruyang a finales del Mesoproterozoico.
II. Condiciones geológicas que controlan el mineral
(1) Estratos portadores de mineral
Los depósitos de mineral de hierro distribuidos en Mianchi y el norte de Xin'an están controlados por Se distribuyen la Formación Yunmengshan, a lo largo de la Formación Junminggou y la Formación Yunmengshan. Otras áreas mineras adyacentes, como Laoyindong, Shiban'an, Niuxinpo, Shaoshan, Shifengyu, etc. no son una excepción, pero la escala y ley de los yacimientos de mineral de hierro en cada área minera son muy inferiores a las de Daiqin Village.
(2) Entorno paleogeográfico de las litofacies
A finales del Mesoproterozoico, por primera vez, apareció una plataforma elevada en el borde sur de la Plataforma del Norte de China (en la provincia de Henan). La superficie del sótano era irregular o el movimiento de elevación era irregular. Además de la zona de denudación a gran escala en el este de Henan, también hay dos grandes zonas de denudación en el oeste de Henan: Luoyang-Zhumadian y Lushi-Luanchuan. La mina de hierro Daimanzhai y la mina de hierro Wuwan están ubicadas en antiguas áreas sedimentarias (Figura 4-13).
Figura 4-13 Paleogeografía de litofacies del Mesoproterozoico tardío en la provincia de Henan
1-Formación de arenisca; 2-Formación de arenisca-lutita; 3-Formación de arenisca de lutita; 4-Dolomita-arenisca; formación; línea divisoria tierra-mar; límite de 6 litofacies (grupo); contorno de 7-mineral de hierro; dirección de avance y retroceso de 9-mar; facies planas; 13 facies marinas subprofundas; 14 facies de plataforma limitada; 15 estromatolitos
El Grupo Ruyang se produce en el área sedimentaria de Luoyang-Zhumadian. En la etapa inicial del valle de Jundi, el terreno era vasto, la superficie estaba caliente y se desarrolló escorrentía superficial, formando un conjunto de depósitos de facies fluviales y abanicos aluviales. Los principales tipos de rocas son el conglomerado, el conglomerado arenoso y la arenisca de cuarzo con grava. El sedimento es de color rojo púrpura o morado intenso, perteneciente a un ambiente oxidante. En la etapa inicial de las montañas Yunmeng, la corteza terrestre había disminuido y el agua de mar se filtró en Mianchi y Sanmenxia del sureste al noroeste, formando una tendencia a ser más alta en el noreste y más baja en el sur y el oeste. Mianchi Daiqinzhai y Ruyang Wuwan están ubicados en un entorno de playa costera, donde se depositaron capas de mineral de hierro, conglomerados arenosos y arenisca de cuarzo con grava. La grava se compone de arenisca estacional, de color rojo púrpura, rojo carne y blanquecino, con mala clasificación y baja redondez. Las gravas en el conglomerado arenoso se distribuyen principalmente a lo largo del lecho, y la arenisca a menudo desarrolla lechos horizontales, ondulados y cruzados, con olas de corriente costera y marcas de olas simétricas, lo que indica un ambiente de depósito de playa. En el período medio y tardío de la montaña Yunmeng, el agua de mar continuó lixiviándose hacia el norte y el área sedimentaria depositó principalmente arenisca estacional con mayor madurez.
El agua de mar durante el Período de la Hierba Blanca fue generalmente limitada, y se formó un conjunto de depósitos planos de arena y lodo en las zonas intermareales y supramareales, principalmente intercalados con arenisca y esquisto. Los sedimentos eran principalmente de color rojo púrpura y. estaban oxidados. El entorno de depósito de White Lawn se heredó durante la fase final norte. Los principales tipos de rocas son arenisca estacional, arenisca estacional feldespática y una pequeña cantidad de esquisto y dolomita. Los colores de las rocas son principalmente gris, amarillo verdoso y gris verdoso, lo que indica que el clima está cambiando de cálido a cálido. Las areniscas estacionales son de mayor madurez e incluyen glauconita y clorita, así como algo de cuarcita ferruginosa.
(3) Condiciones estructurales de control del mineral
Antes de la deposición de la Formación Yunmengshan a finales del Mesoproterozoico, las áreas norte de Mianchi y Xin'an se encontraban en un proceso de meteorización a largo plazo. y erosión del entorno, formando depresiones onduladas y cerros residuales. Las depresiones en la superficie de erosión proporcionan un buen lugar para la deposición de mineral de hierro cuando el agua de mar cae en el área. Mediante el estudio de la morfología de la superficie de erosión antigua y la comparación de las características del área de deposición de mineral de hierro, se cree que el mineral de hierro se distribuye en las áreas bajas erosionadas y está estrechamente relacionado con las características del relieve antiguo. Las áreas donde se concentran los minerales de hierro suelen ser depresiones en las zonas costeras durante el período de mineralización.
En resumen, el mineral de hierro de Daimutai y el mineral de hierro de Wuwan se depositaron en un ambiente de playa costera bajo un clima cálido y condiciones oxidantes, y están ubicados en la depresión erosiva entre los dos.
Tres. Características geológicas de los depósitos (tipo Yomuda)
(1) Estratos minerales
Los depósitos de hierro Xin'an y Mianchi se producen en el fondo de la Formación Yunmengshan. Los estratos de este grupo se elevan de fondo a fondo. Tiene las siguientes características:
El fondo está compuesto principalmente por conglomerado, conglomerado arenoso, capa de mineral de hierro, arenisca y lutita, y es discordante sobre la arenisca estacional de. Formación Junminggou. En el área de distribución del mineral de hierro, el espesor de la densa hematita masiva varía de 0 a 15 m, con 0,0 a 1,2 m de esquisto de hierro debajo. El mineral de hierro cubre Junmagou directamente o en pequeños intervalos, y hay esquisto arenoso de color rojo púrpura de 0. hasta 8 m sirve como cubierta directa, a veces como capa de conglomerado de menor espesor. Las secciones sin cuerpos de mineral de hierro están cubiertas por conglomerado y una fina capa de arenisca fina de color púrpura encima. El espesor del conglomerado es de 0,1 a 2,2 m y el espesor del grupo de rocas del fondo es de 60 m. La parte inferior es el grupo de arenisca fangosa roja (grupo de litología), que se compone de arenisca estacional de grano medio de color gris claro, rojo púrpura y arenisca fina de grano fino y grueso. El principal mineral de la fina arenisca es el silicato, que contiene una pequeña cantidad de minerales arcillosos y cemento fangoso. El espesor es de 37 m; la parte media es un grupo de arenisca estacional de color gris claro y rojo carne, que se compone de arenisca estacional rayada de color gris claro y rojo carne, arenisca de grano medio de color rojo púrpura intercalada con finas capas de arenisca y esquisto arenoso. Espesor 77 ~ 138 m; la parte superior está compuesta de arenisca estacional de color rojo púrpura y blanco grisáceo, arenisca estacional de grano fino-medio e intercalaciones de arenisca arcillosa y arena de cuarzo que contiene fragmentos de lutita de color púrpura y verde. Espesor hasta 80m.
(2) Distribución espacial de los depósitos (cuerpos) de mineral
De acuerdo con las características mencionadas anteriormente de los estratos minerales, los cuerpos (capas) de mineral de hierro existen verticalmente en la parte inferior de la Formación Yunmengshan, y obviamente se ven afectados por el control de los estratos. En la dirección horizontal, los cuerpos minerales siempre están expuestos de forma discontinua alrededor del límite geológico (superficie) de la Formación Yunmengshan y la Formación Bingmagou, y están cerca de la Formación Yunmengshan. En el área minera de Daimanzhai, los yacimientos se distribuyen principalmente en el norte, y la sección libre de mineral está entre 250 y 1800 m, mientras que en el sur del área minera, hay muy pocos yacimientos y afloramientos esporádicos. Las características de distribución espacial de Laoyingou, Shiban'an, Shaoshan, Shifengyu y Niuxinpo en la periferia del área minera de Daiqin son completamente similares. Los cuerpos minerales se distribuyen en franjas o arcos.
(3) Características de ocurrencia y escala de los yacimientos
Afectados por la topografía antigua y la erosión posterior, los yacimientos tienen en su mayoría forma de lente, ligeramente inclinados y de forma irregular. Generalmente, la tendencia se extiende mucho y es básicamente consistente con la tendencia de la formación rocosa. Cambia mucho a lo largo de la inclinación y, a veces, se pellizca repentinamente en una distancia corta (aproximadamente 10 m). En la zona minera de Daimutai, el yacimiento de mineral de hierro es el de mayor escala y tiene las mayores reservas. Entre ellos, el yacimiento más grande de Hongshantou-Shanshenmiao tiene 1.200 metros de largo a lo largo del yacimiento y de 200 a 700 metros a lo largo del buzamiento. El espesor máximo es de 15,27 metros, que generalmente es de entre 7 y 14 metros. La exploración ha confirmado que los yacimientos minerales No. ⅰ-ⅳ ubicados en las áreas de los Templos Hongshantou y Shanshen son lentes grandes e irregulares. Los cuerpos minerales Huanglianzui No. ⅶ y ⅸ están conectados en una lente grande en profundidad, con una longitud de rumbo de 700 metros y una extensión de inmersión de aproximadamente 300 metros. Longitud: ancho ≈ 3:1 El espesor máximo del cuerpo mineral es 12,89. metros, generalmente de 3 a 10 metros...primer golpe. El yacimiento de Huogou V tiene 450 m de largo, con una extensión tendencial de 150 m. La longitud:ancho es cercana a 3:1. El espesor del yacimiento es de 3 a 7 m, y el espesor máximo es de 12,76 m. Los yacimientos en la zona minera son de menor tamaño, desde decenas de metros hasta 350 metros de longitud. El espesor varía de 1 a 3 metros.
A excepción del área minera de Daimanzhai, los yacimientos en otras áreas mineras son de tamaño pequeño, con una longitud máxima de 200 m, la mayoría de los cuales son solo unas pocas decenas de metros, el más corto es solo 12 m, y el espesor es mayoritariamente de 0,5 a 3 m. Por lo tanto, el contenido de hierro en el área minera Las reservas minerales son muy pequeñas.
(4) Composición material del mineral
1. Composición mineral del mineral
Los principales minerales del mineral son hematita y goethita, con un contenido de 40 % ~ 60 %, seguido de minerales arcillosos, con un contenido de 35 % ~ 50 %. Los minerales traza incluyen circón, turmalina, moscovita, sericita, talco, barita y pirita. Los minerales arcillosos son las principales impurezas del mineral de hierro.
2. Composición química del mineral
El contenido total de hierro en el mineral oscila entre el 37,3% y el 55,04%, SiO: entre el 8,30% y el 26,06%, al2o 3: entre el 0,2% y 0,05%, Cao: 0,05% ~ 0,1%, MgO: 0,05% ~ 0,2%.
Los contenidos de azufre y fósforo en el mineral son altos: el contenido de azufre es del 0,12% al 0,61%, con un promedio del 0,369%; el contenido de fósforo es del 0,14% al 1,27%, con un promedio del 0,743%. S y P son componentes nocivos del mineral de hierro y su contenido es generalmente superior a los requisitos industriales para hogares abiertos y altos hornos.
(5) Estructura del mineral y tipo de mineral
1. Construcción estructural
Según las características genéticas y el grado de enriquecimiento y diferenciación de los minerales, el principal hierro. Las estructuras minerales son: estructuras microlobulares, estructuras en forma de riñón, estructuras en forma de frijol y estructuras arenosas. La estructura del mineral es densa, masiva y rayada. La estructura en bandas es el resultado del enriquecimiento de minerales arcillosos, hematita y goethita en el mineral. Las bandas de color rojo oscuro están compuestas principalmente de goethita, hematita microfoliada y cantidades menores de minerales arcillosos, mientras que las bandas claras tienen un alto contenido de minerales arcillosos.
2. Tipo de mineral
El tipo de mineral de la mina de hierro Daimanzhai es simple. Según las características de los minerales de hierro en el mineral, el tipo natural pertenece al tipo de hematita. De acuerdo con las características del contenido del componente útil principal (hierro total) en el mineral que generalmente varía del 40% al 565438 ± 0,7%, y el contenido promedio de S es del 0,369%, su tipo industrial es un tipo de mineral rico en alto horno con alto contenido de azufre. , con una pequeña cantidad de contenido pobre en el borde del yacimiento tipo mina.
Cuatro. Mecanismo y modelo de mineralización
(1) Fuente de minerales
El hierro en los depósitos de hierro de Mianchi-Northern Xin'an y Ruyang Wuwan proviene de antiguos silicatos continentales ricos en hierro y de la construcción de ferrosilicio. rocas Corbata. A finales del Mesoproterozoico, la corteza terrestre declinó y el agua de mar invadió esta área. El antiguo continente Shanxi estaba en el norte, y los antiguos continentes del norte de China y Qinling estaban en el noreste y suroeste. Además de los cinturones de piedra verde ricos en hierro (basalto toleítico) y estructuras hierro-silíceas (cuarcita magnetita) que existieron en el Neoarqueano, también hay grandes áreas de andesita basáltica rica en hierro producida por la intensa actividad volcánica en el Xiong'er. Período. Estas rocas ricas en hierro proporcionaron una gran fuente de material para los depósitos sedimentarios de hierro del Mesoproterozoico tardío.
(2) Formas de tratamiento del hierro
Los silicatos ricos en hierro de las tierras antiguas fueron destruidos por la erosión y la erosión a largo plazo, y el hierro precipitó, entrando principalmente en las aguas superficiales en tres formas. y siendo Transporte: en primer lugar, el hierro férrico insoluble (precio más alto) suele estar en estado coloidal o en estado de suspensión mecánica; en tercer lugar, la combinación de hierro ferroso (precio bajo) y bicarbonato () está en estado iónico; materia Bajo estas condiciones, el hierro se combina con el ácido húmico para formar un complejo humato estable, que migra en aguas superficiales que contienen una cantidad adecuada de humus.
(3) Condiciones de precipitación del hierro
Yuan Jianqi et al (1979) creían que debido a los diferentes entornos físicos y químicos de las cuencas lacustres y marinas, los depósitos sedimentarios de hierro generalmente contienen hierro oxidado. Minerales y silicatos Hay cuatro zonas de fase mineral: minerales, minerales carbonatados y sulfuros (Figura 4-14). En la zona de la fase mineral oxidada, la interfaz de oxidación llega al fondo de la cuenca. Hay una gran cantidad de exceso de oxígeno en la capa de limo del fondo, que se convierte en un ambiente de oxidación suficiente para formar óxidos e hidróxidos de hierro, como hematita, limonita. goethita, etc. En la zona de la fase mineral de silicato, la interfaz de oxidación está cerca de la cuenca y queda muy poco oxígeno libre en la capa de limo, que forma principalmente minerales de silicato de hierro, como el clorito oolítico; la fase mineral de carbonato está debajo de la interfaz de oxidación; y limo Contiene materia orgánica, que no contiene suficiente oxígeno y no puede oxidar el hierro de bajo precio, formando así una mezcla de siderita y carbonato de calcio, la zona de la fase de sulfuro está muy por debajo de la interfaz de oxidación. Debido a la actividad bacteriana, la materia orgánica se descompone; para producir una gran cantidad de sulfuro de hidrógeno, que se mezcla con hierro y se combina para formar pirita, marcasita y colofosita. Con base en la composición mineral de hierro, la estructura y las características litologías del techo y el piso de los depósitos de hierro de Daimanzhai y Wuwan, y en comparación con el modelo del cinturón de facies minerales de los depósitos de hierro sedimentarios antes mencionados, se cree que los depósitos de hierro en esta área Son minerales de oxidación de mares costeros y poco profundos. Depósitos sedimentarios en cinturones de facies. En las primeras etapas de la transgresión, se trajeron grandes cantidades de hierro desde las aguas superficiales a zonas costeras o marinas poco profundas desde los continentes antiguos. En las condiciones de un ambiente completamente oxidado (alto valor de Eh), el hierro de baja valencia en la solución acuosa se convierte en hierro de alta valencia debido a la acción del electrolito de agua de mar y coloides con diferentes cargas, lo que provoca que las suspensiones y coloidales de alta valencia. hierro valente para precipitar uno tras otro para formar una capa de mineral de hierro.
Figura 4-14 Diagrama de cambio de fase de depósitos sedimentarios de mineral de hierro
(4) Modelo de mineralización
Según fuente de material, forma de migración y deposición de hierro Características ambientales del mineral y otras características del proceso de mineralización, el modelo de mineralización del depósito de hierro de Debizhai se puede resumir como:
La principal serie de mineralización y mineralización de la provincia de Henan