Cinturón de mineralización polimetálica de tungsteno de gran tamaño en el sur de Hunan
El tungsteno, el estaño, el molibdeno y el bismuto son un grupo de elementos amigables con la corteza terrestre que tienden a enriquecerse en la corteza superior durante la formación y evolución de la Tierra. Después de la agregación, la diferenciación del manto, la diferenciación del manto y la diferenciación intracortal, las abundancias de tungsteno, estaño y molibdeno en el manto, la corteza inferior y la corteza superior son 0,016 μg/g, 0,13 μg/g y 0,059 μg/g respectivamente; 0,7 µg/g, 1,5 µg/g, 0,8 µg/g y 2,0 µg/g, 2,5~5,5 µg/g, 1,5 µg/g (Lyman, 1994).
Los elementos metálicos no sólo tienen diferentes afinidades por las diferentes capas terrestres, sino que también están distribuidos de manera desigual en la tierra. En un determinado cinturón de mineralización, uno o varios elementos están relativamente concentrados, lo que a menudo conduce a una mineralización de múltiples ciclos. Las rocas corticales y de manto de distintos orígenes de esta zona son ricas en elementos mineralizantes. Por ejemplo, en el área de mineralización polimetálica de estaño de Jiuwandashan-Yuanbaoshan, el contenido de estaño de la roca ultramáfica, la roca máfica, la granodiorita, el granito de biotita, la limolita metamórfica y la lutita metamórfica es de 7,0 μg/g, 15,3 μg/g y 22,4 μg/g, respectivamente. , 40,3 μg/g y 18. El área de Nanling es una enorme área de mineralización de depósitos polimetálicos de tungsteno y estaño, que a su vez refleja el enriquecimiento anormal de estos elementos metálicos en el área de Nanling. Cheng Xianyao (1984) y Xu Keqin et al (1987) demostraron que el estrato Proterozoico es una capa fuente rica en tungsteno y estaño. Mao Jingwen (1991) creía que la desgasificación del manto, las erupciones volcánicas submarinas y la mineralización de arena antigua son las tres formas de enriquecimiento inicial de los depósitos de tungsteno y estaño. Esto se debe a que el enorme depósito de tungsteno y estaño formado en el área de Nanling, una rica zona de mineralización de tungsteno y estaño, tiene una rica base material.
Los depósitos de tungsteno-estaño en la provincia metalogénica de Nanling tienen una zonificación obvia (Chen Yuchuan et al., 1998), es decir, la parte oriental (sur de Jiangxi, norte de Guangdong y oeste de Fujian) es rica en tungsteno. , y la parte occidental (norte de Guangxi, Yunnan) es rica en tungsteno, la parte sureste es rica en tungsteno y estaño, y la parte central (sur de Hunan) es rica en molibdeno, bismuto y berilio. Además, hay depósitos de estaño ricos en tungsteno en el norte (depósito de estaño Zengjialong en el norte de Jiangxi, depósito de estaño Taizibi, depósito de tungsteno Wuyuan, depósito de tungsteno Yangchuling) y muchos depósitos de estaño en el sur (Guangdong oriental, Guangdong occidental, Guangxi Qinjia , depósito de estaño de Yunnan Dulong). La mineralización de tungsteno y estaño en el área de Nanling tiene una tendencia ascendente en espiral de múltiples ciclos. Los depósitos de estaño-tungsteno en el área de Nanling comenzaron en el Paleoproterozoico (Mao Jingwen et al., 1990) y se formaron en los depósitos de Baotan y Jiumao en el área de Jiuwandashan-Yuanbaoshan en el Neoproterozoico. En el período de Caledonia, había depósitos de cobre y estaño de Qinjia y depósitos de tungsteno de Niutangjie. En el período de Indosinia, había depósitos de Limu y otros depósitos de tungsteno-estaño-niobio-tantalio. En el período de Yanshan, la mineralización de tungsteno-estaño alcanzó su punto máximo, con cientos. de formación de depósitos de tungsteno-estaño y reservas de metales que representan entre el 95 y el 99 del total de áreas de mineralización.
El depósito polimetálico de tungsteno supergrande de Shizhuyuan está ubicado espacialmente en el medio de Nanling, y su era de mineralización es el período medio de Yanshan. Por tanto, la gran acumulación de polimetales (tungsteno, estaño, molibdeno, bismuto, berilio, plomo, zinc, plata) es, en cierta medida, un resultado inevitable de la evolución histórica geológica.
Las fallas grandes y profundas y la mineralización de tungsteno-estaño están muy desarrolladas en el área de Nanling. Las fallas grandes y profundas del noreste y este-oeste desempeñan un papel muy importante en el control de la formación de depósitos de tungsteno-estaño y. granitos relacionados. Según las estadísticas de Tang Jifang et al. (1989), hay 12 cinturones de mineralización polimetálica de tungsteno y estaño y más de 80 depósitos minerales de tamaño grande y mediano, ninguno de ellos está afectado por fallas grandes y profundas. Está relativamente concentrado en las direcciones norte-noreste, noroeste y este-oeste. La intersección de fallas grandes y profundas. La influencia de las fallas grandes y profundas en la mineralización: ① El granito (Mo Zhusun, 1989) se forma por el derretimiento profundo de la corteza terrestre.
Dado que la corteza terrestre es rica en elementos de tungsteno y estaño, estos granitos se mineralizaron después de una evolución diferencial. Las fracturas secundarias de fallas profundas y grandes son a menudo el espacio para el posicionamiento del macizo rocoso y el paso de fluidos minerales (2) Puntos luminosos ampliamente distribuidos; A lo largo de las fracturas, los diques no sólo indican la profundidad de corte de las grandes fallas, sino que también indican que los fluidos del manto y la energía térmica pueden ser conducidos hacia arriba. Los campos regionales de alta temperatura causados por ellos juegan un papel importante en la formación, evolución de diferenciación y mineralización. granito; ③ Los fluidos y gases del manto migran principalmente hacia arriba en forma de H, K, OH-, CO2, CH4, Ar, he, etc. , juega un papel positivo en la mineralización.
El depósito polimetálico de tungsteno de Shizhuyuan está situado en la parte oriental de la falla profunda de Chaling-Chenzhou-Linwu (Figura 7-4). El sótano de Jiufengshan-Huichang-Xianyou se fractura de este a oeste y se extiende hacia el oeste, pasando por el área de Shizhuyuan en un estado oculto. La falla profunda de Shaoyang-Chenzhou, con tendencia noroeste, también pasa por el sur de Shizhuyuan. La intersección de estas tres fallas grandes y profundas formó una serie de puntos calientes o columnas de calor, lo que permitió que el flujo de gas del manto y las cámaras de magma profundas proporcionaran continuamente minerales y energía al área.
Hay una zonación evidente del gradiente de gravedad a lo largo de la falla de Chaling-Chenzhou-Linwu. La parte noroeste de la falla es la depresión indosiniana y gruesas capas de rocas carbonatadas se distribuyen en el Paleozoico superior. área Área de alto valor de gravedad sexual. La parte sureste de la falla es el área de levantamiento de Caledonia, que está compuesta por rocas clásticas del Paleozoico Inferior. A lo largo de la falla se forma una zona de anomalía de baja gravedad, formada por Xianghualing, Qitianling, Baofengxian, Qianlishan y Baoshan.
Anomalías metalogénicas del cuerpo de granito de Qianlishan El cuerpo de granito de Qianlishan es un cuerpo rocoso complejo, compuesto por tres fases de macizo rocoso. Desde temprano hasta tarde, está compuesto por granito de biotita porfirítica (5,9 km2), granito de biotita equigranular (4,1 km2) y grupo de pórfido granítico. Aunque el macizo rocoso tiene sólo 65.438 00 km2, los datos geofísicos muestran que hay un macizo rocoso atrapado en lo profundo de él, y su profundidad también puede estar relacionada con el macizo rocoso de Wang Xianling. Aunque el área expuesta del macizo rocoso de Qianlishan es pequeña, la mineralización va acompañada de diagénesis en varias etapas, y la litología muestra una serie de particularidades de mineralización.
Figura 7-4 Características estructurales y anomalías aeromagnéticas de campos minerales típicos en el sur de Hunan
El área minera de Shizhuyuan reúne minerales de múltiples etapas y fuentes, y el skarn se compone principalmente de compuestos de skarn de calcio. Sin embargo, en las últimas etapas de formación y evolución del skarn, apareció una gran cantidad de skarn de manganeso de grano fino. En los depósitos polimetálicos de tungsteno, la aparición de skarn de manganeso parece indicar la direccionalidad de la formación y evolución del skarn y la periodicidad de la formación y mineralización de las rocas. El manganeso del skarn proviene de masas rocosas o de rocas carbonatadas ricas en manganeso. En muchos depósitos de skarn, el skarn primario está mayoritariamente degradado y alterado, formando una combinación de minerales hidratados de anfíbol, clorita y mica. En el área minera de Shizhuyuan, la combinación subdiópside magnetita-fluorita se formó mediante alteración metamórfica y luego experimentó múltiples etapas de metamorfismo o hidratación, es decir, imán de actinolita (no anfíbol). Fluorita de mineral, clorita, magnetita, fluorita a fluorita de feldespato alcalina, clorita, magnetita (biotita). en estación). Este evidente fenómeno de alteración de la zonificación también puede verse espacialmente. Todo el proceso de degradación y alteración cambia gradualmente hacia una mayor hidratación, una mayor fugacidad del flúor y una precipitación continua de elementos de hierro. Finalmente, los componentes alcalinos y silíceos se enriquecen para crear el producto final. Durante el proceso de alteración metamórfica, el estaño y el tungsteno originalmente dispersos en minerales como el granate se activan para formar casiterita, scheelita, bismutita y molibdenita de grano fino. La edad de los isótopos de renio y osmio de la molibdenita en esta etapa es de 151 Ma (Li Hongyan et al., 1996). En resumen, la mineralización durante este período se produjo en un sistema relativamente cerrado, caracterizado principalmente por skarn y rocas alteradas. Además, en la parte superior del levantamiento de granito porfirítico de biotita, también se encuentran granadas de biotita mineralizadas o granadas de moscovita. La mayoría de estas greitzitas se encuentran como restos en los bordes de granito de biotita equigranular.
La mineralización relacionada con el granito biotítico equigranular también ha formado una pequeña cantidad de vetas de skarn calcáreas ricas en W-Mo-Bi-Sn, e incluso se puede observar que paulatinamente se convierte en El fenómeno de las vetas de skarn (Wang Changlie et al., 1987), pero la manifestación más destacada es la mineralización de piedra gris. En general, la greitzización ocurre a unos pocos cientos de metros de las zonas de contacto interior y exterior del levantamiento de granito de biotita equigranular, pero se extiende por varios kilómetros a lo largo de la falla SO.
El anuncio espacial se superpone a skarn masivo primario, roca metamórfica alterada, hornblenda (incluido el mármol) y granito de biotita porfirítica (como la rama de la cola de faisán). La granita se puede dividir en granadas de biotita, granadas de moscovita, granadas de topacio y granadas feldespáticas alcalinas.
Durante el proceso de litificación grasienta, el estado de ocurrencia y los elementos de mineralización de la roca grasienta se agrupan espacialmente, es decir, de abajo hacia arriba, es la roca griega masiva en la parte elevada del macizo rocoso ( W-Sn-Mo-Bi), dolemita densa y escasa en forma de vetas superpuesta a skarn (W-Sn-Mo-Bi), dolemita de vetas finas superpuesta a mármol (Sn-Be-Bi). Este tipo de zonificación de mineralización está esencialmente restringida por un conjunto de sistemas de fallas, tres tipos de rocas circundantes que forman minerales y dos interfaces estructurales estratigráficas. Durante el proceso de emplazamiento y condensación del granito de biotita equigranular, se formaron una junta de arco y un grupo de * * * juntas de yugo en el levantamiento de la masa rocosa * * * Las juntas de yugo estaban en la parte superior del skarn masivo. desarrollo en el cuerpo. Debido a la fragilidad del skarn, se forman trampas en el ancho de las juntas. Cuando la misma tensión actúa sobre mármol o granito de biotita porfídica distinta del skarn, se convierte en finas grietas en red, que pueden ser causadas por las trampas dúctiles y la débil tensión de estos dos últimos.
La mineralización de la greitzita está controlada por el sistema de fallas, lo que indica que la mineralización se encuentra en un ambiente abierto. Pero este grado de apertura es muy limitado porque la red de fracturas apunta cientos de metros hacia arriba desde la zona de contacto del levantamiento del macizo rocoso. El mármol arcilloso superior puede actuar como un escudo, permitiendo preservar eficazmente los fluidos y minerales formadores de minerales. Aunque no se excluye que el agua y otras fuentes de materiales participen en la mineralización, la composición de los isótopos de hidrógeno y oxígeno cambia espacialmente (Wang Changlie et al., 1987; Zhang Ligang, 1989) y la distribución ordenada de los minerales, como los de la zona de contacto hacia afuera, la zonificación mineral es biotita → albita → mica frágil, wolframita → scheelita, solución sólida de almandina-espesartita → granate espesartina, todo lo que indica la relación entre la greitzita y el granito de biotita equigranular está estrechamente relacionada.
En la tercera etapa, la mineralización de plomo-zinc-plata toma forma de vetas y es espacialmente simbiótica con el pórfido granítico. El grupo de vetas de pórfido de granito con tendencia noreste tiene 6 kilómetros de ancho y 30 kilómetros de largo. Sólo en la zona minera de Shizhuyuan y su periferia, se ha descubierto una gran cantidad de depósitos minerales como Pheasant Tail, Caishan, Qixingping, Hengshan, Nanfen Au y Palms Ban. La mineralización en este período se produjo en un ambiente relativamente abierto, con un conjunto de skarns de manganeso en forma de vetas y redes (Mao Jingwen et al., 1994) y una gran cantidad de minerales hidratados como flogopita, moscovita, clorita, frágil. mica y epidota. Aunque la mineralización de este período se superpuso en cierta medida en el espacio con los dos períodos anteriores por casualidad, también se caracterizó por una gran cantidad de flúor y más turmalina.
Dos tipos de minerales están entrelazados: los tres sistemas de mineralización anteriores están todos relacionados con rocas graníticas, es decir, los elementos de mineralización están diferenciados y enriquecidos por el magma granítico refundido. Este es el tema principal del depósito polimetálico de tungsteno de Shizhuyuan y la principal fuente de minerales. Por otra parte, algunos materiales formadores de minerales pueden provenir de los estratos. Ji Kejian et al. (1989) llevaron a cabo trabajos de geoquímica estratigráfica en la periferia del área minera de Shizhuyuan, y los resultados confirmaron que existe una zona de anomalía negativa de elementos polimetálicos de tungsteno entre 800 y 5000 m fuera del yacimiento. Creen que durante el proceso de colocación del granito, el macizo rocoso proporcionó una fuente de calor y la precipitación atmosférica sirvió como fuente de agua, formando un sistema subterráneo de circulación de agua caliente que enfrió los elementos polimetálicos de tungsteno en la formación y los transportó a la zona de contacto para acumulación y mineralización. El trabajo de Wang Changlie et al. (1987) y Liu et al. (1994) confirmó este entendimiento. Liu et al. (1994) también demostraron que las rocas clásticas del Sinio y las rocas carbonatadas del Devónico en el área de Shizhuyuan son ricas en W, Sn, Mo, Bi, Zn, f y otros elementos, lo que indica que durante el período Jurásico, Shonan es un Cuenca de almacenamiento de agua rica en recursos hídricos. La cuasi-agua que se filtra a lo largo de fallas, estructuras de capas intermedias y brechas de roca es calentada por el cuerpo de granito hasta convertirse en agua caliente y luego se lixivia en la formación, extrayendo materia orgánica en una solución débilmente ácida, permitiendo que el tungsteno, estaño, molibdeno, bismuto y Otros elementos mineralizantes se extraerán eficazmente en el sistema de circulación convectiva de mineralización. Además, tomando el área de anomalía positiva de elementos mineralizantes rodeada por el área de anomalía negativa como señal de prospección, se señala que Lanjia en la parte oriental del área minera de Shizhuyuan es un área objetivo favorable para la producción de polimetálicos de tungsteno a gran escala. depósitos.
En resumen, el área de Shizhuyuan está ubicada en el borde oriental de la depresión herciniana en el lado oeste del levantamiento de Xiangdong en el sur de Jiangxi.
Debido a la meteorización, erosión y sedimentación del antiguo continente, los estratos del Devónico eran inicialmente ricos en elementos como plomo y zinc, y existía un patrón de zonificación de Fe→Mn→Pb→Zn de este a oeste (Wang Changlie et al. ., 1987). Precisamente porque las rocas circundantes son ricas en manganeso (Mao Jingwen, 1994, 1996), la formación y evolución del skarn en diversas etapas en el área minera tiene la característica de que el granate y el piroxeno tienden a ser ricos en manganeso en las etapas posteriores. Durante la etapa de mineralización de plomo-zinc-plata, se formó una gran cantidad de skarns de manganeso en forma de vetas, flogopita rica en manganeso (que contiene MnO2, 1 ~ 5,5) y pirolusita. Además, el esquisto negro del fondo del Cámbrico en Hunan contiene una gran cantidad de elementos raros, radiactivos y siderófilos. Durante el proceso de mineralización y emplazamiento del granito de Yanshan, impulsado por un campo de alta energía térmica y materia volátil, estos elementos también pueden participar en el sistema de mineralización. Esta también puede ser una de las razones por las que hay tantos elementos mineralizantes en la zona minera de Shizhuyuan.
El sur de China es un área de anomalía polimetálica de tungsteno, que sienta las bases materiales para la mineralización. Con la evolución de la historia geológica, la intensidad de la espiral de múltiples ciclos de mineralización de tungsteno-estaño aumentó y alcanzó su punto máximo en el período Yanshaniano. Las profundas y grandes fallas en las direcciones noreste y este-oeste controlan la formación y la posición del afloramiento del granito regional, y son los canales a través de los cuales el gas y el líquido del manto continúan ascendiendo. Más importante aún, provoca el afloramiento de energía térmica del manto, dejando las proximidades de la falla, especialmente la intersección de los dos conjuntos de fallas, en un estado de alto calor durante mucho tiempo.
El área expuesta del granito de Qianlishan es de sólo 10 km2, pero está conectado con Wangxianling y otros macizos rocosos en profundidad, e incluso a lo largo de la falla Chaling-Chenzhou-Linwu con Baofengxian, Qianlishan, Qitianling, Los cuerpos de granito de Xianghua Ridge tienen cámaras de magma en profundidad. El granito de los tres períodos ha experimentado una evolución muy diferenciada y es un granito típico de Bellev, que también es un tipo de granito resistente a altas temperaturas. En consecuencia, se formaron tres sistemas de mineralización relacionados con la serie granítica. El primer sistema de mineralización, representado por la skarnización, experimentó múltiples alteraciones de degradación después de la skarnización, lo que maximizó el enriquecimiento de elementos mineralizantes. El segundo sistema de mineralización, representado por la greitzización, está controlado por el sistema de juntas producido por el proceso de solidificación del macizo rocoso, formando una zonificación de elementos mineralizados en el área minera de Shizhuyuan. La mineralización de plomo-zinc-plata y el skarn de manganeso representan el tercer sistema de mineralización y se encuentran ampliamente distribuidos en el área junto con las vetas de pórfido granítico. La superposición de estos tres sistemas de mineralización forma un sistema de mineralización relativamente cerrado, lo que permite conservar y enriquecer eficazmente los minerales.
El entrelazamiento de dos conjuntos de fallas grandes y profundas en el área de Chenzhou provocó que el fluido hidrotermal del manto se elevara. Los tres emplazamientos consecutivos de granitos de alta temperatura en la montaña Qianli colocaron el área de Shizhuyuan en una zona de alto calor. ambiente de 70 a 80 Ma. Este ambiente de alto calor no solo retrasa la evolución de la diferenciación por cristalización del magma, sino que también maximiza la concentración de minerales en el macizo rocoso, formando una serie de sistemas de circulación convectiva fuera del macizo rocoso, causando W, Sn, Bi, Mo, Be, Zn, Ag, etc. Estos elementos originalmente enriquecidos en la formación se activan, migran y acumulan.