Depósito de cobre y oro de Hubei Daye Jiguanzui
1. Ubicación geotectónica
La ubicación geotectónica del depósito Jiguanzui pertenece al extremo occidental del cinturón plegado de la plataforma del Yangtze debajo de la cuasiplataforma del Yangtze.
II. Geología de la Zona Minera
(1) Estratigrafía
La mayor parte de la superficie de la zona minera está cubierta por arcillas lacustres del Cuaternario, existiendo sólo esporádicas ocurrencias en el suroeste. La brecha sedimentaria volcánica está expuesta. Los estratos estrechamente relacionados con la mineralización son principalmente la séptima sección litológica del Grupo Daye del Triásico Inferior. La mayoría de los yacimientos se encuentran en la zona de fractura entre capas de esta sección litológica o en la zona de contacto con la intrusión de roca Tonglushan. Esta sección litológica cuelga verticalmente en el cuerpo rocoso en forma de "rombo", y horizontalmente se forman xenolitos de diferentes formas y tamaños debido a la erosión de las rocas magmáticas. De acuerdo con las características litológicas y los principales cambios en la composición química, esta sección litológica se divide en tres subsecciones: la primera subsección (T1dy7-1) es principalmente mármol de dolomita gris, con un contenido de CaO de 36,81% a 38,57% y un contenido de MgO de 7,51% ~. 10.71%, con una pequeña cantidad de mármol en el medio; la segunda subsección (T1dy7-2) es la capa de mineralización principal, que es mármol dolomítico, marrón amarillento, rojo carne, blanco grisáceo y negro grisáceo, con capas de espesor medio a fino - estructura moldeada, contenido de CaO 43,13% ~ 50,75%, contenido de MgO 1,25% ~ 5,60%, 77 ~ 200 m de espesor; la tercera sección litológica (T1dy7-3) es principalmente de mármol, con una pequeña cantidad de capa gruesa de mármol dolomítico; Estructura en forma de bloque con un contenido de CaO de 51,28% a 53,36%, un contenido de MgO de 0,55% a 1,54% y un espesor de más de 110 m.
(2) Estructura
La estructura del depósito tiene cuatro respaldos y sinclinales ocultos. Entre ellos, el anticlinal oculto con tendencia NNE es la estructura principal a través del depósito, de unos 900 m de largo y 200 ~ 600 m de ancho. La dirección axial del anticlinal es de aproximadamente 30°, el eje se inclina hacia el noroeste y el ángulo de inclinación es de 75° a 80°. Los estratos en el núcleo del anticlinal han sido erosionados por rocas ígneas, y sólo la parte restante se encuentra en la parte sureste del mismo, donde se produce el yacimiento No. Ⅵ. El ala noroeste está relativamente intacta y es el lugar donde se encuentran los grupos de yacimientos No. Ⅰ, Ⅱ y Ⅲ. Este anticlinal se superpone a tres lomos y sinclinales ocultos con tendencia noroeste (Figura 2-113).
Las fallas se desarrollan en el área, con tendencias NNE, NEE y casi NW, y se caracterizan por una actividad de múltiples etapas. La zona de fractura de tendencia NNE se distribuye en la parte sur del área minera, extendiéndose en la dirección NE68 °, con una longitud total de 900 m y un ancho de 10-20 m, destruyendo el yacimiento previamente formado. La falla de tendencia NNE (F1) se extiende ondulada en una dirección de aproximadamente NE10° y se estima que tiene más de 3.000 metros de largo. Se inclina hacia el NO con un ángulo de inclinación de más de 75°. En la zona de la falla, que tiene de varios metros a decenas de metros de ancho, se encuentran ampliamente desarrolladas rocas trituradas, milonitas y brechas. La zona de falla está cortada en dos secciones por la zona de fractura de falla con tendencia noreste de Jiguanshan. La sección sur controla el depósito de cobre y molibdeno de Houtoushan diseminado por vetillas, y la sección norte se compone de la estructura de contacto de xenolitos de Jiguanzui y controla el depósito de cobre de Jiguanzui. depósito de oro. Las fallas casi de este a oeste se distribuyen en la parte sur del área minera. Son de pequeña escala y están compensadas con la falla T1. Se formaron después de la mineralización.
(3) Roca magmática
La roca magmática en el área minera es parte de la cepa de roca de pórfido de monzodiorita de cuarzo de Tonglushan en la sección noroeste del macizo rocoso del complejo Yangxin. La última formación invadida por el macizo rocoso es el Grupo Puqi del Triásico Medio-Superior. Existen pórfidos de cuarzo-monzodiorita, cuarzo-diorita, diorita, pórfido de ortodiorita y pórfido de andesita. Principalmente relacionada con la mineralización está la tercera intrusión de pórfido de monzodiorita de cuarzo a principios del período Yanshan. En comparación con rocas similares, la composición química de su roca se caracteriza por un alto contenido de silicio (el contenido de SiO2 es del 63,075%), alto contenido de álcali [w (Na2O+K2O) = 8,07%], bajo contenido de hierro y magnesio, alto contenido de volátiles y alta abundancia de cobre ( Cu El contenido es 52,4×10-6). Tanto el metasomatismo de potasio-silicio como el metasomatismo de sodio-silicio están relativamente desarrollados en la etapa posmagmática del cuerpo rocoso.
(4) Alteración
Existen tres tipos principales de alteración: metamorfismo de contacto térmico, metasomatismo de contacto y alteración hidrotermal. Sus principales características son:
Las rocas carbonatadas se metamorfosean en mármol por contacto térmico. El skarn formado por metasomatismo de contacto se encuentra principalmente en el lado interno de la zona de contacto, y la skarnización en el lado externo es débil o nula. El skarn generalmente se compone de un solo skarn de diópsido, granate o mica.
El metasomatismo alcalino está ampliamente desarrollado, siendo dos tipos de producción el metasomatismo de sodio y potasio, siendo el primero el dominante.
Fig.2-113 Mapa geológico del depósito Jiguanzui Cu-Au
J3l—Formación Lingxiang; J3m—Formación Majia Shan T2-3pq—Grupo Puqi T2l—Formación Lushuihe; ; T1dy1—Séptimo miembro del Grupo Daye; —pórfido de andesita; δS2-1—diorita;—pórfido de monzodiorita de cuarzo; Ih—capa de mineral de hierro; —límites de conformidad y discordancia; 2—falla de torsión-compresión inferida u oculta; 3—falla de torsión; 4—anticlinal de tendencia NWW; anticlinal de tendencia 5-NNE; línea de exploración y número de 7-10; número
La alteración hidrotermal es fuerte, principalmente química carbonatada (calcitación, anqueritización y siderita), silicificación, clayificación (sericitización, montmorillonización, caolinización), además de cloritización, tremolización y serpentinización.
Zonas de alteración: Desde la zona interior hacia el exterior, se encuentran aproximadamente pórfido de monzodiorita de cuarzo (o diorita); pórfido de monzodiorita de cuarzo diópsido; skarn de granate; skarn de diópsido de flogopita o skarn de granate de diópsido (skarn que contiene minerales) Mármol litificado (mármol dolomítico); El lugar donde la skarnización se superpone a una fuerte alteración hidrotermal es el lugar más favorable para la mineralización.
3. Características del depósito de mineral
(1) Distribución, forma, ocurrencia y escala de los yacimientos
Dentro del rango del depósito de 920 m de largo y 160 ~ 330 m. de ancho, hay 4 yacimientos (grupos) de escala industrial, que constan de 14 yacimientos individuales principales y 36 yacimientos pequeños dispersos, que existen a una altura de -5 a -622 m. La forma del yacimiento tiene forma de lente, de lenteja, de silla de montar, de rama, etc. Un solo yacimiento tiene entre 50 y 670 m de largo, entre 1,2 y 83,57 m de espesor, con un espesor máximo de 103,23 m y una profundidad de pendiente de 25 a 325 m. La tendencia general del yacimiento es consistente con la dirección de la estructura principal, que es NE35°. La tendencia es principalmente NW. El ángulo de inclinación es generalmente de 13°~56°, con un máximo de 83° y un mínimo de casi. 0°. La distribución espacial de los cuerpos minerales (grupos) está dispuesta verticalmente de norte a sur, desde filas laterales poco profundas a profundas, y en las secciones transversales son en su mayoría filas diagonales paralelas al estilo de los gansos voladores (Figura 2-114).
Fig.2-114 Sección integrada de la línea 024 en el depósito Jiguanzui Cu-Au
1—Cuaternario; 2—Formación Chalk Tong Lingxiang Inferior 3—Formación Majiashan del Cretácico Inferior 4; —Grupo Puqi del Triásico Medio y Superior; 5—Grupo Daye del Triásico Inferior 7 y 3—sección 7 del Grupo Daye del Triásico Inferior; 7—pórfido de diorita/ortodiorita; pórfido de diorita de cuarzo; 11: mineral de cobre; 16: mineral de oro; 17: mineral de cobre y hierro; p> (2) Composición del material del mineral
La composición mineral de los minerales es compleja. Según las estadísticas preliminares, existen 75 tipos (Tabla 2-70), siendo los sulfuros los más comunes, seguidos de los silicatos. y oxidación. Materiales, telururos, carbonatos, elementos naturales, etc.
Tabla 2-70 Composición mineral de los minerales Tabla 2-70 Composición mineral de los minerales
La calcopirita es el mineral que contiene cobre más importante en los minerales de cobre y oro y en los minerales de cobre del depósito. , el contenido de materia plana es aproximadamente del 3%. Generalmente tiene la forma de gránulos de otras formas, con una amplia gama de tamaños de partículas (0,01 ~ 1 mm). Según su forma de salida, el tiempo de cristalización de la calcopirita se puede dividir en cuatro generaciones. La calcopirita de primera generación se produce principalmente en forma de skarn de granate metasomatizado y mármol, y se distribuye localmente en formas veteadas y escasamente diseminadas en diorita y pórfido de monzodiorita de cuarzo. La calcopirita de segunda generación se presenta en forma de granos heteromórficos más gruesos; , que representa la primera generación de pirita. Son comunes trazas de esfalerita (productos de descomposición de soluciones sólidas), y aparecen de cerca calcopirita coloidal, calcocita y pirita, pirita coloidal y pirita blanca. .
Esta generación de calcopirita es el mineral de cobre aurífero más importante en esta área y es el período principal para la formación de depósitos de cobre y oro y minerales de cobre. La tercera generación de calcopirita se produce principalmente en forma de finas vetas y cortes. la calcopirita de segunda generación, las inclusiones de oro natural se encuentran ocasionalmente en vetillas de calcopirita; la calcopirita de cuarta generación se forma en la etapa de carbonato, es coloidal (en forma de concha) y se rellena a lo largo de las grietas de la roca circundante y no contiene oro natural. .
La pirita es el mineral más común en el depósito, con un contenido generalmente del 10% al 50%. La mayoría de las formas cristalinas son irregulares y rotas, y algunas son generalmente cúbicas. 0,03 a 0,3 mm.
El oro natural (incluido el oro natural que contiene plata) es de grano fino (0,01 ~ 0,1 mm) y se produce principalmente en forma de inclusiones de oro. Sus minerales portadores de oro son principalmente calcopirita, pirita y bornita.
Los principales elementos mineralizantes del yacimiento son Cu, Au, S, Fe y Mo. Las leyes promedio de cada elemento son Cu 1,76%, Au 4,30×10-6, S 21,30%, TFeO 42,68%, Mo 0,97%. Los componentes beneficiosos asociados incluyen Ag, Go, Se, Ga, etc., y el contenido promedio de Ag; es 13,64×10-6, Go 0,021%, Se 0,0034%, Te 0,0032%, Ga 0,0017%.
(3) Estructura estructural del mineral
La estructura del mineral es principalmente heteromórfica a estructura granular euhédrica y estructura metasomática fundida, seguida de estructura de separación de solución sólida, estructura coloidal, estructura de trituración, etc. .; las estructuras minerales incluyen principalmente masivas, diseminadas, brechadas, reticulares, etc.
(4) Tipos de minerales
Los tipos de minerales de los depósitos minerales son complejos según las combinaciones minerales compuestas de los principales elementos metálicos en los minerales que se pueden utilizar industrialmente, el mineral. Los tipos industriales se dividen en siete categorías: mineral de hierro, mineral de oro-hierro, mineral de cobre-oro, mineral de oro, mineral de cobre, mineral de pirita y mineral de molibdeno. Según las principales características de combinación de minerales metálicos y minerales de ganga del mineral en estado natural, se divide en 17 tipos naturales de minerales y 20 combinaciones de minerales. Entre ellos, el mineral de cobre y oro es el tipo de mineral más importante del depósito, representando el 79,03% de las reservas totales de cobre y el 85,18% de las reservas totales de oro. La mayoría de ellos están formados por skarn metasomáticos y mármol, y todos están formados. minerales primarios de cobre y oro.
(5) Zonificación de mineralización y reglas de enriquecimiento de cobre y oro
Los principales minerales metálicos y elementos de mineralización del depósito tienen reglas de zonificación vertical obvias (Tabla 2-71). La mineralización de oro tiende a aumentar de abajo hacia arriba, mientras que la mineralización de cobre es más fuerte en el centro del depósito y tiende a debilitarse hacia arriba o hacia abajo. Además, las combinaciones de minerales, las proporciones oro-cobre y oro-plata en las zonas superior, media e inferior también tienen cambios obvios. Debido a la influencia de procesos epigenéticos, parte de la pirita de la zona superior se oxida a hematita y limonita, y se produce un evidente enriquecimiento secundario de oro. La zonificación lateral de la mineralización desde la zona de contacto interior a la zona de contacto exterior es molibdeno-cobre, oro (hierro)-hierro (oro). Generalmente existe una relación de transición entre cada zona y los fenómenos compuestos son comunes, lo que hace que los tipos de minerales sean complejos.
Tabla 2-71 Zonificación vertical de mineralización Tabla 2-71 Zonificación vertical de mineralización
El cobre y el oro son generalmente más ricos en el centro del yacimiento y más pobres en los bordes. La mayoría de las zonas de enriquecimiento de cobre y oro se superponen. Los minerales producidos por el cobre y el oro son todos minerales ricos en yacimientos de cobre. El coeficiente de correlación del cobre y el oro es 0,83. Dado que la mineralización está controlada por la estructura, el enriquecimiento de cobre y oro en cada yacimiento importante tiene una dirección determinada, principalmente en dos grupos: noreste y noreste-este.
IV.Análisis del origen de los depósitos minerales y condiciones de mineralización
(1) Condiciones geológicas de mineralización
El depósito mineral está controlado por el contacto de fractura con tendencia NNE zona de fractura. El cuerpo está controlado por la zona de contacto y la zona de fractura entre capas. Por ejemplo, el yacimiento I2 se produce en la zona de contacto entre el mármol T1dy7-3 y la diorita de cuarzo, los yacimientos II2 y III1 están controlados por la zona de contacto entre. monzodiorita y diorita de cuarzo Controlada por la zona de fractura entre capas de mármol dolomítico T1dy7-2. El yacimiento No. Ⅲ2 está controlado por la zona de fractura dentro de la capa de mármol dolomítico T1dy7-2 (Figura 2-114).
Los principales yacimientos del depósito están controlados en gran medida por los estratos carbonatados de la séptima sección litológica del Grupo Daye en el Triásico Inferior. Debido a que esta sección litológica es pura y rica en calcio, contiene una cantidad adecuada de magnesio y tiene propiedades petroquímicas activas, además, las estructuras de capas gruesas y delgadas se intercalan alternativamente, y es fácil causar fracturas entre capas debido a la tensión tectónica. Estas propiedades son exclusivas del skarn. La formación y el llenado de líquido mineral y el metasomatismo han resultado en buenas condiciones físicas y químicas, y es la capa más favorable para la mineralización en el área minera.
El depósito mineral está relacionado principalmente con la mineralización de pórfido de monzodiorita de cuarzo que fue intruído en la tercera etapa del período Yanshan temprano. Las características petroquímicas son ricas en álcalis, bajas en hierro y magnesio, alto contenido de volátiles y alta abundancia de cobre. En la etapa hidrotermal posmagmática, el metasomatismo potasio-sílice y sodio-sílice están relativamente desarrollados. Este depósito está estrechamente relacionado geoquímicamente con el pórfido de monzodiorita de cuarzo, tanto en términos de espacio como de origen.
(2) Fuente, migración y enriquecimiento de minerales metalogénicos
El valor inicial de 87Sr/86Sr del pórfido de monzodiorita de cuarzo, que está más estrechamente relacionado con la mineralización de este depósito, es de 0,7054 , δ18O es +10,62% y pertenece a la serie de rocas magmáticas de sinfusión corteza-manto. Las inclusiones de fluido fundido se encuentran comúnmente en macizos rocosos, lo que indica que el gas y el líquido se originaron en la última etapa de la evolución del magma. A medida que la cristalización del magma se convierte en destilación, se precipita un fluido gaseoso de alta temperatura (rico en NaCl). A medida que la temperatura desciende a 500-700 °C, el fluido gaseoso caliente rico en materia volátil se acumula y se fusiona de la solución intergranular. Este fluido gaseoso rico en NaCl La solución extrae Cu, Fe y otros elementos mineralizantes de la roca de magma a alta temperatura para formar un líquido gaseoso que contiene mineral. Durante el proceso de migración ascendente, las rocas circundantes se metasomatizan selectivamente. Al mismo tiempo, la adición de salmuera caliente subterránea rica en S2-, Na+, Cl-, H2S, SO4, H2O, etc. en las rocas circundantes, especialmente en la capa de roca yeso-sal T1dy, cambia constantemente la composición y propiedades de el líquido que contiene gas. Bajo ciertas condiciones físicas, se forman depósitos metálicos en ambientes químicos.
Además, según 36 datos de isótopos de azufre de los sulfuros en el depósito, el valor δ34S es 1,73-9,8, lo que indica que el azufre y los materiales formadores de minerales pueden originarse en la corteza inferior o el manto superior. y se asimilan y mezclan durante su migración ascendente. Componentes acuosos disueltos de la corteza superior. Con base en los resultados de las mediciones de los isótopos estables δ34S y δ18O de los depósitos minerales y los datos de composición y temperatura de las inclusiones fluidas, los resultados del cálculo de la fórmula correspondiente del balance de agua mineral muestran que la solución acuosa del fluido térmico del depósito proviene principalmente de agua de magma mixta. .
En comparación con los datos del análisis de inclusión del depósito Tonglushan en el área vecina, se puede ver que la dirección de migración de los minerales es desde el depósito Tonglushan hacia el depósito noroeste de Jiguanzui. El sulfuro de cobre y hierro en el depósito es el fluido hidrotermal que contiene mineral residual heredado de la magnetita tardía y se combina con la solución intergranular de la cristalización de magma para formar un fluido hidrotermal que contiene mineral de alta salinidad. El análisis de los componentes de la fase líquida de las inclusiones en pirita muestra que el mineral líquido es rico en Na+, Cl- y CO2, y el medio es medio a ácido, lo que es adecuado para la cristalización y precipitación de sulfuros de cobre y hierro. Todo el proceso de cristalización varía desde temperatura alta hasta temperatura media (350 ~ 200 ℃), y el medio se encuentra en condiciones reductoras.
La mineralización de oro del depósito se produce en la etapa de mineralización de sulfuros, y el oro está estrechamente relacionado con el cobre y el azufre. El oro se presenta principalmente en forma de oro de grano fino relleno y envuelto en calcopirita y pirita. Se produce una precipitación sustancial de oro en medio de la fase de sulfuro, más favorecida por condiciones reductoras más ácidas en el medio. El oro está envuelto en calcopirita y pirita, lo que indica que migran y precipitan juntas.
(3) Temperatura de formación del mineral
Con base en los resultados de la medición de la temperatura y la comparación de la salinidad de la roca de magma, el skarn y las inclusiones minerales del depósito, se demuestra que la mineralización El período se formó en la etapa térmica La etapa líquida es equivalente a la etapa de fluido hidrotermal de alta salinidad y alta temperatura - etapa de fluido hidrotermal de alta salinidad y temperatura media después del período magmático. Es posterior al skarn de flogopita de la etapa de skarn, pero anterior a la formación de epidota. Las temperaturas de formación de roca y mineralización del depósito son: durante el período diagenético, el pórfido de ortodiorita de cuarzo es de 700-1080°C; la etapa de gas-líquido de alta temperatura después de la etapa magmática es de 480-700°C; es 320-560°C; la etapa de óxido magnético es de 320~350°C; la etapa de sulfuro es de 200~350°C; la etapa de carbonato es de 140~260°C;
(4) Mineralización
Con base en diversas características geológicas de mineralización del depósito, la mineralización del depósito Jiguanzui se puede dividir inicialmente en tres y seis etapas. Hay dos formas principales de mineralización:
(1) Metasomatismo de contacto: el pórfido de monzodiorita de cuarzo y la roca carbonatada contactan el metasomatismo para formar cuerpo de skarn, magnetita y hematita. El mineral metasomatiza los minerales de skarn, y parte del cobre y otros sulfuros. se superponen al yacimiento de mineral de hierro y al skarn, formando parte de skarn que contienen magnetita y cobre (oro).
(2) Llenado de fluidos hidrotermales y metasomatismo: los fluidos hidrotermales que contienen minerales y de alta temperatura se llenan y metasomatizan a lo largo de fisuras estructurales y bordes de brechas. Debido a las diferentes intensidades de mineralización, se forma una serie de masas masivas en forma de vetas. y minerales de sulfuros metaloides diseminados.
En resumen, el tipo genético de este depósito es un depósito de cobre-oro de tipo metasomatismo de contacto gas-líquido de temperatura media-alta posmagmático (tipo de control complejo).
V. Características de anomalías geológicas y geoquímicas de los depósitos minerales y modelo de prospección integral
(1) Modelo geológico
Pórfido de monzodiorita rico en álcalis en forma de seta Roca pequeña Las cepas se introducen en masas rocosas tempranas y rocas carbonatadas del Triásico o sus xenolitos en una fase ultrasuperficial. Skarn se desarrolla en la zona de contacto frontal y existe una brecha criptoexplosiva en el borde de la raíz del cuello de la roca. La mineralización está estrechamente relacionada con las pequeñas rocas de pórfido. El depósito se centra en pequeñas rocas de pórfido formadoras de minerales, que forman yacimientos de pórfido, brechas y tipo skarn, que tienen características típicas de "múltiples en uno". Después de la mineralización, el yacimiento somero sufrió meteorización y erosión, y fue parcialmente acumulado y enterrado por brecha sedimentaria volcánica intermedia-básica. Los componentes minerales de este tipo de yacimientos son principalmente cobre y oro, acompañados de azufre, hierro, plata, molibdeno, selenio, telurio, indio, etc.
(2) Modelo geofísico
El campo magnético de la superficie refleja la elevación del campo magnético local en el suave campo magnético negativo del yacimiento. Hay anomalías obvias de la gravedad local. La polarizabilidad es baja. El sondeo eléctrico en la sección muestra una curva en forma de KH, el contorno ρs está distorsionado y expandido localmente y el yacimiento se encuentra en una zona de depresión de baja resistencia.
(3) Modelo geoquímico
Las mediciones de sedimentos, química del agua, suelos y rocas del sistema de aguas superficiales pueden delinear anomalías geoquímicas locales, con una clasificación de concentración obvia, alta intensidad y forma regular. de gran escala y se distribuye a lo largo del cinturón estructural nororiental en forma de franja. En la sección transversal, el halo geoquímico primario del depósito se caracteriza por una zonificación de elementos que rodea un pequeño cuerpo de pórfido esférico rico en álcalis y potasio. Desde el macizo rocoso hacia afuera, los cambios generalmente muestran cambios de Sn, W, Mo→Cu, Au→F→Hg. Varios tipos de yacimientos tienen diferentes combinaciones de elementos indicadores. También existen diferencias en la composición de isótopos de azufre y las características de los elementos de tierras raras entre los yacimientos de tipo skarn y los yacimientos controlados por capas.
Las características de anomalía geofísica y geoquímica de este depósito se muestran en la Figura 2-114, y el modelo de prospección integral se detalla en la Tabla 2-72.
Tabla 2-72 Modelo de prospección integral del yacimiento de Cu-Au tipo Jiguanzui