Mecanismo geoquímico de formación de depósitos de mercurio en el cinturón de depósitos de mercurio de Tongren-Fenghuang

Los estudios geoquímicos de formaciones que contienen minerales muestran que las formaciones sedimentarias del sistema de rocas negras del Cámbrico Inferior en el oeste de Hunan tienen un coenriquecimiento evidente de mercurio. En comparación con el Cámbrico Inferior en el área del perfil de Huangshaxi fuera del cinturón de mercurio de Tongren-Fenghuang, que no se ve afectado por la mineralización, el contenido de Hg de este último se reduce en aproximadamente un 75%. La relación de yugo geoquímico entre el agotamiento y el enriquecimiento de mercurio en esta área y los estudios de isótopos de carbono y oxígeno en el área minera revela que el Cámbrico Inferior cerca del área minera sufrió lixiviación de agua y rocas a gran escala.

Janasson y Boyle (1972) creían que la abundancia de Hg en la mayoría de los tipos de rocas es baja (< 0,1×10-6 ~ 0,2×10-6). El esquisto negro rico en materia orgánica a menudo tiene un alto contenido de mercurio y puede utilizarse como roca madre principal en las minas de mercurio, lo que concuerda con el tipo de roca madre real de la mayoría de las minas de mercurio del mundo (Krupp R., 1988). Los estudios han demostrado (Nerhey M.C. y Buseck, 1973; Lesler et al., 1977; Beuge, 1982) que el mercurio se fija principalmente en la superficie de minerales arcillosos y materia orgánica en un estado de adsorción fácilmente activado; el mercurio adsorbido comienza a activarse en; 60 ~ 65°C, se puede activar completamente a 150°C. Los experimentos del autor sobre lixiviación de oro, antimonio, mercurio y arsénico en sistemas hidrotermales de formaciones que contienen azufre y cloro muestran que el proceso de formación del cinturón de mineral de mercurio de Tongren-Fenghuang es principalmente un proceso de reacción agua-roca a baja temperatura. temperaturas.

2. Fuente de fluidos formadores de minerales

Las propiedades de los fluidos ricos en C1 y de alta salinidad revelan que los fluidos formadores de minerales en el cinturón de mineral de mercurio de Tongren-Phoenix tienen características obvias. Características de la salmuera térmica subterránea. Las composiciones de isótopos de hidrógeno y oxígeno están cerca de la línea de precipitación atmosférica y son similares a las de las aguas termales en el este de Guizhou, lo que indica claramente que el fluido formador de mineral en el cinturón de mineral de mercurio es principalmente precipitación atmosférica.

En tercer lugar, la brecha hidrotermal criptoexplosiva y el modelo de mineralización hidrotermal criptoexplosiva del cinturón de mineral de mercurio de Tongren-Phoenix.

El autor cree que existe una amplia comprensión de la zona de Tongren-Phoenix. Cinturón de mineral de mercurio de Fenghuang. Comprender el origen de la "brecha" desarrollada es la clave para resolver el mecanismo de formación de la zona de mineral de mercurio.

En trabajos de investigación anteriores, la mayoría de los investigadores atribuían este tipo de brecha a brecha estructural, pero Wang Huayun et al (1987) alguna vez creyeron que “las características de este tipo de brecha caótica son en cierto grado. En extensión similar a las brechas de voladura en depósitos de pórfido de cobre". Este último entendimiento es un salto.

El autor cree que la "brecha" es una brecha hidrotermal, no una brecha estructural. He aquí por qué.

1) Este tipo de brecha sólo se distribuye en el núcleo del anticlinal producido por el yacimiento, pero desaparece hacia las dos alas, y aparecen vetas dolomíticas sincrónicas en las rocas circundantes (Figura 50). La "brecha" es una columna muy inclinada, en forma de saco y de vena, y corta claramente el lecho de roca circundante. Las características de la brecha son muy similares a las que se forman en el centro de explosiones hidrotermales.

2) La brecha brecha es angular y caótica, sin fenómenos evidentes de clasificación y disolución. Obviamente, esto es el resultado de la rápida cementación de minerales de ganga bajo condiciones ambientales repentinas.

3) La brecha tiene características obvias de cementación y refragmentación. La veta de dolomita Yingshi es una especie de brecha cementada rellena de red (Fig. 51), que tiene las características de una brecha formada por múltiples explosiones ocultas de agua caliente.

Figura 51 Fragmentación y cementación de brechas (muestra hecha a mano, recolectada del estanque del hotel)

1—Brecha de dolomita; 2—Venas de dolomita y minerales en ellas 3 -Mineral

4) Todos los depósitos de mercurio en el cinturón de mineral de mercurio están ubicados al este de la falla profunda revestida de cobre. Tienen una direccionalidad y equidistancia obvias, y son similares a los depósitos de brechas hidrotermales típicos del mundo (como Waiotapu). , Nueva Zelanda) tienen un fondo tectónico y características de distribución similares.

5) El rango de distribución de esta brecha y su incompatibilidad con el lecho de roca circundante son obviamente diferentes de los depósitos de carbonato de flujo por gravedad que se desarrollaron ampliamente en el Cámbrico Medio. Este último generalmente tiene continuidad regional relativa, estabilidad de capa y coordinación con el lecho de roca circundante. El componente de cemento es principalmente calcita micrita.

6) No hay rastros de disolución y colapso de roca carbonatada en el área. Los bloques de brecha de brecha no se concentran en el fondo del área de la veta y no tienen las características generales de la brecha disuelta (Wang). Huayun et al., 1987).

Basándose en la comprensión anterior del origen de la brecha, el autor propuso el modelo de mineralización explosiva de peligro de agua caliente en el cinturón de mineral de mercurio de Tongren-Fenghuang (Figura 52).

Este modelo enfatiza el efecto de desviación de las fallas profundas revestidas de cobre, los cambios en la geometría de los canales de migración de los fluidos formadores de minerales y la disolución de gases en los fluidos formadores de minerales.

Cuando la precipitación se filtra a lo largo de las fallas profundas revestidas de cobre, debido a la energía térmica proporcionada por el calentamiento geotérmico y el movimiento tectónico, la precipitación se calienta y sufre extensas reacciones de intercambio agua-roca con el sistema de roca negra del Cámbrico Inferior. Una gran cantidad de mercurio fácilmente activable en estado adsorbido se activa y se transfiere al fluido formador de mineral para formar un depósito térmico. Inducido por movimientos tectónicos, este fluido formador de minerales de mercurio de alta salinidad es rico en Cl, CO2, CH4, N2, H2, etc. Se eleva a lo largo de fallas secundarias relacionadas con fallas revestidas de cobre y converge en el núcleo del anticlinal. Debido a que hay espacio para el almacenamiento de fluidos en el núcleo del anticlinal, las vías de migración de fluidos se abren repentinamente. En un instante, los fluidos formadores de minerales convergerán hacia el núcleo del anticlinal a medida que la temperatura disminuye, produciendo así grandes cantidades de CO2, CH4, N2, H2, etc. Se disolverá en el fluido de formación del mineral y se expandirá rápidamente hacia las grietas en la parte superior y las alas del anticlinal a la máxima velocidad hasta que se forme una "capa de gas" con mayor presión en la parte superior del anticlinal. Debido a la disolución del gas, el fluido en el núcleo anticlinal se fracciona en una fase gaseosa y una fase líquida, siendo la fase gaseosa dominante en volumen. El fluido bifásico gas-líquido a alta presión en el núcleo impedirá inevitablemente el afloramiento y la confluencia de fluidos profundos, lo que eventualmente conducirá a un estado de sobrepresión instantáneo en el núcleo del anticlinal, desencadenando una explosión oculta de agua caliente y formando aguas hidrotermales. brecha. La intensidad y frecuencia de esta acción dependerá de la tasa y cantidad de recarga profunda de fluido de alta densidad y de la tasa de sellado por silicificación de las fracturas superiores, hasta que la presión interna del fluido profundo sea insuficiente para mantener una convergencia rápida. Si se forman fracturas hidráulicas que llegan a la superficie, los fluidos profundos pueden llegar a la superficie y aparecer como fuentes termales.

Figura 52 Diagrama de bloques del modelo geoquímico de mineralización del cinturón de mineral de mercurio de Tongren-Phoenix

Según la estimación de Wang Huayun, la profundidad máxima de mineralización del cinturón de mineral de mercurio de Tongren-Phoenix es menos de 2500 metros (la presión de mineralización es 250 × 105 Pa, convertida en profundidad de mineralización en función de la presión hidrostática). Yan Junping estimó que la presión de mineralización es de 130 × 105 Pa ~ 150 × 105 Pa, y la profundidad de mineralización es de aproximadamente 1000 ~ 1500 m.

Tras la erupción de agua caliente, debido a la disolución y escape de CO2, CH4, H2S y otros gases, así como a la disminución de la temperatura, los fluidos saturados formadores de minerales en el espacio de brecha serán descargado en grandes cantidades, formando dolomita y tensión. En este momento, la brecha cementada se acumula y mineraliza rápidamente, formando un yacimiento tipo brecha. Debido a la reposición de fluidos profundos, los fluidos formadores de minerales se inyectan en las fisuras de las capas intermedias y en las partes de desprendimiento de las capas intermedias a ambos lados del anticlinal, así como en las fisuras inducidas por explosiones hidrotermales, y precipitan en venas en forma de venas y en capas intermedias. como cuerpos minerales.