Depósito polimetálico de cobre Qibaoshan en Liuyang, Hunan, China
I. Unidad estructural geológica
El depósito polimetálico de cobre de Qibaoshan está ubicado en el extremo oriental de la inclinación inversa Yonghe-Qibaoshan de la estructura en forma de S inversa casi de este a oeste en el Sección media del cinturón de elevación Jiuling-Hengdong.
II. Geología de la Zona Minera
(1) Estratigrafía de la Zona Minera
Salvo la falta de Paleozoico Inferior Ordovícico y Silúrico en la zona, el área tiene Están expuestos desde el Paleozoico hasta el Mesozoico. Sus secuencias estratigráficas y sus interrelaciones se muestran en la Tabla 2-109.
(1) Formación Lengjiaxi (Ptln): La Formación Lengjiaxi es la roca básica más antigua del área y se distribuye a ambos lados del levantamiento, formando una zona de levantamiento. Formación de zona de abultamiento. Es una serie de rocas clásticas metamórficas marinas poco profundas y arcillas metamórficas con complejas características estructurales de mármol.
(2) Sistema Sinian (Z): distribuido en ambas alas del sistema Yonghe-Qibaoshan. La parte superior es la Formación Dengying y la Formación Doushan Tuo, y la parte inferior es la Formación Nantuo y la Formación Liantuo.
(3) Sistema Devónico (D): Afloraciones esporádicas, distribuidas en el borde de talud y extremo suroeste. Todo el sistema Devónico no está consolidado en los estratos del Devónico originales y en las rocas del período Xuefeng.
(4) Sistema Carbonífero (C): distribuido principalmente en laderas inclinadas, expuesto en las series media y superior de la Formación Hutian y la serie inferior de la Formación Datang. Entre ellos, los depósitos de carbonato marinos poco profundos de la Formación Hutian, que están directamente relacionados con la formación de este depósito, están compuestos de creta micrítica y dolomita cristalina de espesor medio. Después de que el pórfido de granito de Indosinia invadió esta formación, se produjo marmoleo, carbonatación hierro-manganeso y xikanización, formando polimetalización de cobre. Este sistema forma un contacto pseudoconsolidado con las montañas Yuelu subyacentes. Debido a la ausencia del sistema Devónico en el lado este, se superpone a los estratos antiguos y no está consolidado. Otros estratos del Pérmico y Mesozoico están dispersos; véase la Tabla 2-109.
Tabla 2-109 Escala estratigráfica del área minera de Qibaoshan
Figura 2-175 Mapa geológico simplificado del área minera de QibaoshanFig.2-175 Mapa geológico simplificado del área minera de Qibaoshan
1-Formación Hutiana del Carbonífero Medio y Superior; 2-Período Datang del Carbonífero Inferior; 3-Formación Lengjiaxi del Bajo Siniano; 5-Tercer pórfido de granito intrusivo del Indosino 7; -El primer pórfido de intrusión de Indosinian; 8-Vena de pórfido de granito; 9-Vena ácida; 10-Pizarra clástica y cuerpo de brecha 12-(F1-F2) fueron fallas de torsión de este a oeste en la etapa inicial; se transformaron en fallas extensionales-torsionales en el período Yanshaniano Indosinio, y se superpusieron con fallas compresivas en la etapa posterior; 13-(F4, F5) fueron fallas extensionales en la etapa inicial y fueron fallas extensionales en la etapa tardía 14. -fallas tensionales y torsionales; 15-fallas torsionales; 16-fallas ocultas; 17-fallas de naturaleza desconocida; 18-límites de discordancia
(2) Estructura del área minera
El área minera está ubicada cerca del extremo de inmersión de la sección oriental del terraplén invertido Yonghe-Chibaoshan, con fallas y pliegues desarrollados (Figura 2-175).
1. Estructura de fallas
Existen cinco grupos de fallas conocidas en el área minera, a saber, EW, SN, NW, NNW y NE, entre las cuales EW y NWW es la principal. falla en el área minera y puede tener una conexión importante con la mineralización.
(2) Estructura plegable
La zona minera tiene forma de cuña, ancha en el oeste y estrecha en el este, y se extiende desde Tieshan hasta Hengshan en dirección noroeste. está cortado y destruido por fallas, y las formaciones rocosas tienen un ángulo de inclinación pronunciado (60°-70°) es más suave (alrededor de 300°), inclinándose de suroeste a suroeste;
(3) Rocas intrusivas
El macizo rocoso de Qibaoshan es un macizo rocoso con un área expuesta de aproximadamente 2 km2. La zonificación de la litofacies no está clara. El crecimiento del macizo rocoso es. obviamente controlado por la estructura. Se presentan tres intrusiones según su relación intercalada.
La primera intrusión (1a5) es el cuerpo principal del macizo rocoso de Qibaoshan y tiene forma de seta elíptica. El macizo rocoso está en contacto con la etapa Datang y la formación Hutian. La zona de contacto exterior está dominada por brecha de peridotita y la zona de contacto interior está dominada por brecha autigénica. El macizo rocoso tiene unos 6.000 metros de largo de este a oeste, de 10 a 1.000 metros de ancho de norte a sur y cubre un área de aproximadamente 1,7 km2. Es un granito estructural porfídico. El macizo rocoso está sujeto a una fuerte dolomitización (. serpentinización) y caolinización, y es una roca sobresaturada y sobrealcalina de silicio-aluminio.
El contenido de oligoelementos en las rocas llega a 26, y los elementos dispersos raros (Nb, Ta, Be, Li, etc.) no se muestran el contenido de elementos mineralizantes (W, Sn, Mo, Bi) es relativamente alto, que es de varias veces a cientos de veces el valor de abundancia del tipo de roca correspondiente.
El segundo cuerpo intrusivo (1b5) es también pórfido granítico. Hereda básicamente el canal ascendente del primer cuerpo intrusivo, se sitúa en el centro de 1a5 y queda oculto en su parte inferior.
La tercera intrusión (1c5) es una ganga tardía.
3. Geología del depósito de mineral
(1) Ocurrencia del cuerpo mineral
El depósito de Qibaoshan está ubicado dentro y fuera del macizo rocoso de Qibaoshan, la Formación Hutian y la Etapa Datang. Hay más de 200 yacimientos grandes y pequeños en la zona de contacto.
Se caracteriza por ubicaciones cambiantes de yacimientos minerales, metales preciosos asociados y elementos raros, y grandes cantidades. Según la mineralización, se puede dividir en tres tipos diferentes, a saber, yacimientos de tipo zoisita formados por metasomatismo de contacto, yacimientos de tipo relleno formados por mineralización hidrotermal y yacimientos de tipo eluvial formados por meteorización (Figura 2-176). ). Una trinidad de depósitos polimetálicos de cobre.
1. Relleno de yacimientos
Los yacimientos de relleno se extienden casi de este a oeste y tienen una forma simple, generalmente inclinada hacia el sur o de norte a suroeste. La profundidad de extensión varía mucho, desde 0 a -600 m de elevación, y algunas continúan extendiéndose hacia abajo (Figura 2-177).
2. Yacimientos minerales tipo Yukarn
Los yacimientos minerales tipo Yukarn formados por metasomatismo de contacto tienen formas complejas, ocurrencias variables y límites poco claros con las rocas circundantes. Tienen una relación de transición de gradiente. . Ocurre principalmente en los anillos, burbujas y pequeñas lentes entre el skarn y las rocas circundantes. El yacimiento corre de noroeste a sureste, desciende hacia el suroeste y el ángulo de inclinación cambia mucho. El yacimiento tiene una longitud de rumbo de 350 a 450 metros, con una longitud promedio de 29,36 metros. La longitud oblicua del yacimiento es de 200 a 350 m, y la longitud del yacimiento es de hasta 622 m. Hay muchas rocas en el yacimiento y el espesor es generalmente de 3 a 11 m.
3. Yacimientos de rocas eluviales
Los yacimientos de rocas eluviales meteorizadas son acumulaciones de talud residuales del Cuaternario situadas sobre un lecho de roca (Cretácico dolomítico y una pequeña cantidad de pórfido granítico) medio. El yacimiento tiene capas, forma de lente y está parcialmente bifurcado. Tiene 1.450 metros de largo de este a oeste, 75-565 metros de ancho de norte a sur y una superficie expuesta de 0,7 kilómetros cuadrados. El espesor del yacimiento está controlado por la topografía, siendo el espesor máximo de 45,63 metros, el espesor mínimo de 1,66 metros y el espesor promedio de 10,36 metros. La ley más alta del yacimiento es la siguiente: Pb3.98, Au2.25×10-6, Ag119.54×10-6, Zn9.54, Mn16.29, Fe4 7.98, la ley más baja: ley más baja: Fe4 7,98, la nota más alta: Pb4 7,98: Pb4 7,98. Fe4 7,98, la ley más baja: Pb 0,15, Au 0,38×10-6, Ag 1,15×10-6, Zn 0,06, Mn 0,03, Fe 7,03, la ley promedio es plomo 1,87, oro 0,99×10-6, plata 43,58; ×10 -6, zinc 0,8, manganeso 4,39, hierro 18,55.
(2) Composición mineral del mineral
Los principales minerales metálicos del yacimiento son pirita, calcopirita, galena, esfalerita, dolomita, magnetita, siderita, actinolita, limonita y mineral de manganeso. , duromanganita de litio; los minerales menores incluyen mineral de bismuto, pirolusita, mineral de manganeso hidratado, duromanganita, mineral de zinc y manganeso negro, etc.;
Figura 2- 1762-176 Diagrama de sección transversal simplificado de varios tipos de cuerpos minerales. Figura 2-176 Diagrama de sección transversal simplificado de la ubicación de varios tipos de yacimientos
1-Cretácico Dolomítico de la Formación Hutian; 2-Esquisto de la etapa Datang; 3-Conglomerado de la etapa Datang; -conglomerado de etapas; conglomerado de 4 etapas Datang, etc. Conglomerado escalonado; 4-piedra arenisca de Sinian; 5-pórfido de granito; 6-cuerpo mineral de tipo sienita; 8-cuerpo mineral lleno de hidrotermal; 9-cuerpo mineral eluvial erosionado;
-No consolidado
Figura 2-177 Forma y sección del cuerpo mineral
1-Cretácico dolomítico de la Formación Hutian; 2-Esquisto de la etapa Datang; 3-Conglomerado de la etapa Datang; 4-Arenisina de Sinian; pórfido de 5 granitos; cuerpo de 6 minerales
Los minerales traza incluyen calcopirita, calcopirita, zoisita, hematita y pirrotita, sulfato de cobre, calcopirita azul, casiterita, calcopirita, telururo de bismuto, cerusita, cerusita, plomo arsénico. mineral, mineral de plomo venenoso, azurita, mineral de oro natural, mineral de plata-oro, odorita. Hay más de 40 minerales como cebollaita, monacita, clorita y pirita. Los minerales de ganga incluyen más de 26 tipos de cuarzo, dolomita, calcita, serpentina, piroxeno, estevenita granular, granate, cuarcita alofana, caolinita, montmorillonita, ilmenita, skarn, etc. Los tipos de minerales en el área minera se resumen en nueve tipos: pirita, calcopirita-pirita, esfalerita-pirita, galena-calcopirita, esfalerita-pirita y galena-esquisto. Mineral de zinc, magnetita, magnetita-pirita, mineral de óxido de zinc y plomo. óxido-ferromanganito. Los diversos tipos de minerales anteriores se distribuyen regularmente en anillos o franjas alrededor del macizo rocoso de Qibaoshan, lo que muestra que la zonificación de los elementos de mineralización está más cerca del centro de la intrusión, y el mineral de plomo-zinc y el mineral de azufre-plomo-zinc se distribuyen. En ambos extremos de la mina, área alejada del centro de la intrusión.
Los cuerpos minerales formados por diferentes procesos de mineralización tienen diferentes combinaciones de minerales. Los cuerpos minerales rellenos tienen minerales relativamente únicos; los cuerpos minerales formados por metasomatismo y los cuerpos minerales residuales erosionados tienen tipos de minerales bastante complejos; los cuerpos minerales residuales erosionados tienen una amplia variedad de minerales secundarios y minerales arcillosos, más de 30 tipos. La concentración de oro en cuerpos minerales residuales erosionados es la más alta, alcanzando 0,99 × 10-6, y la concentración de plata en galena puede alcanzar 1499,85 × 10-6.
(3) Estructura del mineral
De acuerdo con la morfología de los agregados minerales, se muestran las características de origen de los agregados minerales. Las estructuras del mineral en esta área minera incluyen principalmente granulares masivos y sueltos. diseminadas y rayadas, estructuras bandeadas y terrosas, seguidas de brechas y vetas; las estructuras de mineral en esta área minera incluyen principalmente estructuras masivas, granulares sueltas, diseminadas, rayadas y terrosas, seguidas de brechas, vetas y estructuras en forma de vetas.
La estructura del mineral se divide en estructura granular, estructura lechosa y estructura metasomática, seguida de estructura reticular y estructura rota de pórfido.
(4) Composición química de los principales minerales
La composición química de los minerales se muestra en la Tabla 2-110.
Tabla 2-110 Composición química del mineral (wB/) Tabla 2-110 Composición química del mineral
(5) Alteración de la roca circundante
(1) Xikang Lianhua Yuka: desarrollado principalmente en la zona de contacto entre la intrusión y las rocas carbonatadas cerca del centro de la intrusión. Se divide en roca Yuka simple y roca Yuka compleja.
Se forma una pequeña cantidad de pórfido de granito de jadeíta en la zona de alteración interna, y jadecarita de granate-diópsido, jadecarita de clorita y ácido tremolita-acrílico se forman en la parte poco profunda de la zona de contacto normal de la piedra yuka. En las partes profundas se forman rocas de magnesia yuka y serpentinita.
(2) Silicificación: Se desarrolla evidentemente en diversas rocas y se superpone a rocas alteradas tempranamente.
(3) Serpentinización: La serpentinización se produce en rocas metamórficas y rocas intrusivas.
(4) Carbonatación: Es una alteración hidrotermal de fase tardía, desarrollada principalmente en pórfidos graníticos y rocas carbonatadas.
(5) Otras alteraciones incluyen caolinización y carbonatación de ferromanganeso. La primera se desarrolla en la parte poco profunda de la superficie y la segunda ocurre en el área de distribución de dolomita y toba dolomítica al oeste del área minera. el centro de intrusión más fuerte.
(6) Etapa de mineralización
Todo el proceso de mineralización del yacimiento se puede dividir en tres períodos y seis etapas:
(1) Xika El período de Latificación se puede dividir en tres etapas, a saber, el período de xikaratización temprana caracterizado por la formación de granate; el período de xikaratización tardía caracterizado por la formación de clorita y el período de xikaratización tardía caracterizado por la formación de magnetita y cuarzo. característico del período de oxidación.
(2) La etapa de sulfuro de cuarzo se divide en dos etapas. La etapa de sulfuro inicial forma principalmente pirita, calcopirita, esfalerita, mineral de bismuto, sericita de cuarzo y arsenopirita. En la etapa tardía de sulfuro, se forman principalmente pirita, galena, esfalerita, esfalerita de hierro, mineral de telurio, oro y plata, mineral de oro natural, mineral de oro y plata, clorita, siderita, etc.
(3) En la etapa hidrotermal se forman principalmente óxidos, hidróxidos y elementos naturales como limonita, mineral de manganeso duro y oro natural.
(7) Anomalías geofísicas y geoquímicas de los depósitos minerales
Se descubrió a través de estudios de exploración geoquímica terrestre que existen anomalías compuestas superpuestas de múltiples elementos en el área de Qibaoshan, incluido el cobre, el plomo , zinc y plata, tungsteno, estaño, molibdeno, bismuto, antimonio, arsénico y otros elementos con contenido anormal de metales, oro, pirita, minerales de cobre, scheelita, burbujas de bismuto y otros minerales pesados, así como magnetismo, magnetismo, electricidad. , etc. Exploración geofísica de puntos anormales. El área de anomalías aeromagnéticas y geomagnéticas es de 1,25 km2, que se combina en las anomalías anteriores. △Tmáx=2000nT, △Tmín=-1000nT, △Tmáx=21010nT, △Zmín=-9110nT. La amplitud △Z y el gradiente de las anomalías geomagnéticas varían mucho. Desde el centro de la anomalía hacia afuera, los componentes elementales se distribuyen en el orden hierro-tungsteno-estaño-molibdeno-bismuto-plata-cobre-plomo-zinc-arsénico-antimonio, mostrando una serie completa desde elementos de alta temperatura hasta elementos de baja temperatura. elementos.
IV.Condiciones de mineralización
(1) Composición de isótopos estables del depósito
(1) Características de la composición de isótopos de azufre: En todo el depósito, varios tipos de yacimientos Las composiciones de isótopos de azufre son todas valores positivos de δ34S, que van desde 1,8 ‰ a 5,1 ‰, con una desviación de 3,3 ‰. El rango de variación de δ34S en el yacimiento principal es mucho más estrecho, 2,4‰~4,89‰, y la desviación es aún menor, 2,49‰. La composición de isótopos de azufre eficaz debería ser: pirita > esfalerita > calcopirita > galena.
(2) Composición de isótopos de plomo: la composición de isótopos de plomo del depósito es relativamente estable, con cambios dentro de 0,5. El plomo se encuentra exactamente dentro del rango de la curva de crecimiento normal del plomo y el origen del magma del depósito.
(3) Características de la composición de isótopos de hidrógeno y oxígeno: utilice la termometría interna de cuarzo-biotita y cuarzo-magnetita para determinar la temperatura diagenética de 700 °C (promedio) y luego utilice el método de cálculo del balance de agua mineral. El δ18O del agua caliente magmática se calcula en 9,45‰~11,3‰. La temperatura de formación del mineral se calcula en 500 °C utilizando el cálculo interno de los isótopos de oxígeno. El δ18O de la solución del mineral se calcula en 9,45‰~11,3‰. utilizando el cálculo del balance de agua mineral. El δ18O del mineral líquido es 11,1‰ y 11,3‰. Se puede ver que el valor de δ18O del magma sinfundido es básicamente el mismo que el valor de δ18O del medio acuoso que transporta sustancias metálicas.
(2) Temperatura de formación del mineral
(1) Temperatura de formación del depósito de mineral: el rango de temperatura del cuarzo medido por el método de homogeneización y el método de voladura es de 300 ~ 380 ℃;
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(2) La temperatura de equilibrio calculada del intercambio de isótopos de azufre es 215~382 ℃;
(3) La temperatura de equilibrio calculada del intercambio de isótopos de oxígeno es 500 ~ 800 ℃ (promedio 700℃).
Con base en esto, se cree que la temperatura de roca de los cristales minerales diagenéticos cuando el magma asciende es de 586-800°C, cercana al valor promedio de 700°C en la etapa de dolomita; la temperatura de afloramiento de los cristales de magnetita es de 500°C; fluidos hidrotermales. La temperatura de afloramiento de los cristales de cuarzo en la primera etapa es de 320-400°C, finalmente, la temperatura de afloramiento cuando el sulfuro cristaliza es de 210-300°C, y la temperatura de formación; de los cuerpos minerales de tipo relleno es ligeramente menor que la temperatura de formación de los cuerpos minerales de tipo mineralización metasomática.
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(3) Las propiedades del fluido formador de mineral
Según la composición química del mineral y la composición del gas-líquido inclusiones en cuarzo, el fluido formador de minerales. Los componentes principales son H2O, Na, K, Mg2, los elementos mineralizantes metálicos son Cu, Pb, Zn, Fe, los gases disueltos son CO2, N, CO, CH4 y otros oligoelementos; son Ga, In, Ge, Cd, Tc, Au, Ag, etc. Pertenece al tipo Ca-K-Cl.
(4) Origen de los yacimientos minerales
La formación de yacimientos minerales está relacionada con la intrusión de pórfido granítico. En el área minera se desarrolla una alteración de alta temperatura y la mineralización ocurre en la etapa sienita de la etapa hidrotermal y sus etapas posteriores. Los datos isotópicos demuestran que el fluido hidrotermal que forma el mineral es agua magmática mixta, lo que indica que el depósito es un depósito metasomático de contacto.
V. Señales de prospección
(1) Señales estratigráficas
La Formación Datang del sistema Carbonífero inferior y la Formación Hutian del sistema Carbonífero medio y superior son diferente La interfaz litológica es una parte débil de la estructura y una parte favorable para encontrar cuerpos minerales llenos.
El contacto entre la formación Hutian del Carbonífero Medio y Superior y el pórfido de granito de Indosinia es un requisito previo para encontrar yacimientos de tipo skarn.
(2) Señales estructurales
(1) La intersección de las estructuras norte-sur, norte-noreste y este-oeste es un lugar favorable para controlar los depósitos minerales.
(2) Los pilares de roca relacionados con la mineralización a menudo ocurren en la intersección de varios grupos de estructuras de fallas.
(3) Las fallas de compresión tempranas son buenos espacios para la formación de grandes cuerpos minerales después de una tensión posterior.
(3) Características del magma
(1) Características de abundancia de cobre, plomo y zinc en el granito. Sus valores de abundancia son de varias a cientos de veces superiores a la dureza Vickers promedio, con contenidos promedio de cobre 0,0213, plomo 0,0077 y zinc 0,0165.
(2) El cuerpo de pórfido de granito compuesto de ácido neutro producido en forma de pilares de roca es la base para la búsqueda de depósitos polimetálicos.
Figura 2-178 Modelo de mineralización
①Minerales de cobre, hierro y azufre tipo roca Thika; ②cuerpos minerales de azufre y cobre en forma de vetas; yacimientos conformados de mineral de azufre o zinc o yacimientos de plomo-zinc (5) yacimientos de mineral de azufre en veta (6) yacimientos de mineral residual erosionados
(4) Signos de mineralización
(4) Signos de mineralización
La pirita, más común, es la base para encontrar depósitos polimetálicos. p>La piriteización más común es una pista directa para encontrar minerales.
(5) Signos de alteración de la roca mural
Diorita, silicificación y piritización.
(6) Signos de anomalías físicas y químicas
(1) Signos de anomalías de arena pesada: minerales de cobre, minerales de plomo, pirita, oro y otras anomalías de arena pesada combinadas con cuerpos minerales son signos del descubrimiento de yacimientos polimetálicos.
(2) Signos de contenido anormal de metal: el contenido de metal del cobre, el plomo y el zinc es de varias a docenas de veces mayor que el valor inicial. Puede utilizarse como información sobre la existencia de depósitos primarios de cobre, plomo y zinc.
Aunque este yacimiento ha sido explorado muchas veces y ha sido minado durante muchos años, no hay mucha investigación sistemática sobre su origen. En 1974, el equipo Hunan 402 propuso en el artículo "Características geológicas del depósito polimetálico de cobre Qibaoshan en Hunan" que el depósito era un "depósito polimetálico metasomático de relleno de fracturas térmicas de alta y media temperatura relacionado con Xikalet - Características geológicas". de depósitos polimetálicos", se propuso que el depósito es un "depósito polimetálico metasomático de alta y media temperatura que llena fisuras hidrotermales relacionado con skarn". Más tarde, Lu Yumei y He Siwei (1984) escribieron en "Liuyang, provincia de Hunan. " En el artículo "Características geológicas y reglas genéticas del depósito polimetálico de Qibaoshan en el condado de Qibao", se propone que el depósito sea un "depósito metasomático lleno de fluido hidrotermal de temperatura media-alta después del período orogénico de fluido magmático mixto". informes individuales, se llama "primario- "mineral hidrotermal". Con el aumento de los datos de prueba y la investigación en profundidad, después de un análisis exhaustivo de los datos existentes, se cree que el depósito polimetálico de cobre de Qibaoshan ha sido controlado por una variedad de Los factores geológicos desde el período de metasomatismo de contacto, y las condiciones de formación de minerales han sido diversas y experimentadas. La mineralización hidrotermal de temperatura alta y media se compone de tres y seis etapas. En general, debería ser un depósito metasomático de contacto. - y la mineralización hidrotermal de temperatura media forma un depósito compuesto de cobre y polimetálico.