Cinturón de mineralización polimetálica de tungsteno de gran tamaño en el sur de Hunan
El depósito de Shizhuyuan es un depósito polimetálico de tungsteno de gran tamaño, en el que el tungsteno, el estaño, el bismuto, el berilio, el flúor, el plomo, el zinc y la plata tienen una escala considerable. En los últimos años, con el estudio y exploración general en la periferia de la zona minera, se han descubierto uno tras otro varios depósitos de plomo, zinc y plata de tamaño grande y mediano. ¿Por qué hay una acumulación tan grande de metales en un área tan pequeña como Shizhuyuan? Este es un problema metalogénico muy importante. Tu Guangchi (1989), Yang Chaoqun (1989), Pei Rongfu et al (1990), Mao Jingwen et al (1993), Mao Jingwen et al. Este artículo analiza los antecedentes geológicos y los factores especiales que formaron el depósito de tungsteno supergrande de Shizhuyuan.
Tendencia al enriquecimiento de tungsteno-estaño El tungsteno, el estaño, el molibdeno y el bismuto son un grupo de elementos amigables con la corteza terrestre. Durante la formación y evolución de la tierra, este grupo de elementos continuó enriqueciéndose en la corteza superior. Después de la condensación, la diferenciación núcleo-manto, la diferenciación manto-corteza y la diferenciación intracorteza, las abundancias de tungsteno, estaño y molibdeno en el manto, la corteza inferior y la corteza superior son 0,016 μg/g y 0,13 μg/g respectivamente. g 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 (Lehmann, 1994).
Los elementos metálicos no sólo tienen diferentes afinidades por las diferentes capas terrestres, sino que también se distribuyen de manera desigual dentro de la tierra. En un determinado cinturón de mineralización, uno o varios elementos están relativamente concentrados, lo que a menudo resulta en múltiples ciclos de mineralización. En esta zona los elementos mineralizantes son relativamente abundantes en rocas corticales y de manto de distintos orígenes. 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 hematita, la metalilita y la metamudstone es de 7,0 μg/g, 15,3 μg/g, 22,4 μg/g, 40,3 µg/g, 14,8 µg/g y 12,3 µg/g (Mao et al., 1993). El área de Nanling es una gigantesca provincia 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), Xu Keqin et al. (1987) demostraron que había una capa fuente rica en tungsteno-estaño en los estratos del Proterozoico; Mao Jingwen (1991) concluyó que la desgasificación del manto, las fumarolas volcánicas submarinas y la mineralización de arena antigua eran las causas; Etapas iniciales de los depósitos de tungsteno-estaño. Tres formas de enriquecimiento. Se trata de una base material rica para la formación de depósitos supergrandes de tungsteno-estaño en una provincia de mineralización de tungsteno-estaño como el área de Nanling.
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 y sureste de Yunnan) es rica en tungsteno, la parte central (Shonan) es rica tanto en tungsteno como en estaño, así como en molibdeno, bismuto, berilio, etc. Además, tomando como eje la cresta central de Nanling (compuesta por tres depósitos supergrandes en Shizhuyuan-Dachang-Gejiu), 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 de Wuyuan y depósito de tungsteno de Yangchuling), y múltiples depósitos de estaño en el sur (este de Guangdong, oeste de Guangdong, Qinjia en Guangxi y depósito de estaño de Dulong en Yunnan). La mineralización de tungsteno y estaño en el área de Nanling tiene una tendencia ascendente en espiral multicíclica. El estaño y el tungsteno en el área de Nanling comenzaron en el Paleo-Mesoproterozoico (Mao Jingwen et al., 1990) y formaron los depósitos de Baotan y Jiumao en el área de Jiuwandashan-Yuanbaoshan durante el Neoproterozoico. Durante el período Caledonio, aparecieron depósitos de estaño-cobre de Qinjia, depósitos de tungsteno de Niutangjie, etc., y durante el período Indosinio, aparecieron Limu y otros depósitos de tungsteno-estaño-niobio-tantalio. Durante el período Yanshaniano, la mineralización de tungsteno-estaño alcanzó su punto máximo. , con cientos de depósitos de tungsteno-estaño en formación y reservas de metales que representan entre el 95 y el 99% de la mineralización total de la provincia.
El depósito polimetálico de tungsteno supergrande de Shizhuyuan está ubicado espacialmente en la sección media de Nanling, y su era de mineralización se encuentra en el período medio de Yanshan. Por tanto, la acumulación de grandes cantidades de polimetales (W, Sn, Mo, Bi, Be, Pb, Zn, Ag) es en cierta medida un resultado inevitable de la evolución de la historia geológica.
Fallas profundas y mineralización de tungsteno-estaño En el área de Nanling, las fallas profundas noreste y este-oeste están muy desarrolladas y desempeñan un papel importante en el control de la formación de depósitos de tungsteno-estaño y granitos relacionados.
Tang Jifang et al. (1989) contaron 12 cinturones de mineralización polimetálica de tungsteno y estaño y más de 80 depósitos minerales grandes y medianos en el área, todos los cuales están afectados por fallas profundas en la intersección de fallas profundas y grandes. está relativamente concentrado. El efecto de las fallas grandes y profundas sobre la mineralización es el siguiente: ① La corteza se funde para formar granito (Mo Zhusun, 1989). Dado que la corteza terrestre es rica en elementos de tungsteno y estaño, estos granitos se mineralizan después de la diferenciación y evolución. fallas secundarias de fallas profundas y grandes A menudo es un espacio para el posicionamiento del macizo rocoso y un canal para el líquido mineral ② Las vetas de lamprofiro ampliamente distribuidas a lo largo de la falla no solo indican la profundidad del corte de la falla grande, sino que también indican que el fluido del manto; y la energía térmica puede ser conducida hacia arriba, y el alto campo térmico regional causado por el granito tiene un impacto negativo sobre el granito. La formación, la evolución de la diferenciación y la mineralización juegan un papel importante. ③ El jugo del manto y el gas del manto migran principalmente hacia arriba en la forma; de H, K, OH-, CO2, CH4, Ar, He, etc., que juegan un papel positivo en la mineralización.
El depósito polimetálico de tungsteno de Shizhuyuan está situado en el lado este de la falla profunda de Chaling-Chenzhou-Linwu (Figura 7-4). La falla de basamento este-oeste de Jiufengshan-Huichang-Xianyou se extiende hacia el oeste y atraviesa 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 profundas y grandes fallas formó una serie de puntos calientes o columnas de calor, de modo que los flujos de gas del manto y las grandes cámaras de magma profundas proporcionaron continuamente minerales y energía a la zona.
Existe una zonificación evidente del gradiente de gravedad a lo largo de la falla de Chaling-Chenzhou-Linwu. Al noroeste de la falla se encuentra la depresión y el área de pliegue de Indosinian, donde se distribuyen capas extremadamente gruesas de rocas carbonatadas del Paleozoico superior, formando una zona. Área Área de alta gravedad. Al sureste de la falla se encuentra el área de levantamiento de Caledonia, que está compuesta por rocas clásticas del Paleozoico Inferior. A lo largo de esta falla se forma un cinturón de anomalías de baja gravedad, que consta de las áreas de Xianghualing, Qitianling, Baofengxian, Qianlishan y Baoshan.
La anomalía de mineralización del cuerpo de granito de Qianlishan El cuerpo de granito de Qianlishan es un macizo rocoso complejo, que consta de tres etapas de macizo rocoso. Desde temprano hasta tarde, se compone de granito de biotita porfirítica (5,9 km2), granito de biotita equigranular (4,1 km2) y grupos de pórfido granítico. Aunque este macizo rocoso tiene solo 10 km2, los datos geofísicos sugieren que hay un macizo rocoso trampa en su profundidad, y también puede estar conectado con el macizo rocoso de Wangxianling en la profundidad. Aunque el área expuesta del macizo rocoso de Qianlishan es pequeña, la mineralización está asociada a cada etapa de la diagénesis, y la litología muestra una serie de particularidades de mineralización.
Figura 7-4 Estructuras típicas de campos minerales en el sur de Hunan y signos de anomalías de polarización aeromagnética
Se acumulan minerales de múltiples etapas y fuentes en el área minera de Shizhuyuan. El skarn es. compuesto de calcio Skarn constituye principalmente un cuerpo masivo. Sin embargo, en la última etapa de la formación y evolución de los skarns, apareció una gran cantidad de skarns de manganeso de vetas finas. En los depósitos polimetálicos de tungsteno, la producción de skarn de manganeso parece indicar la direccionalidad de la generación y evolución del skarn y la larga periodicidad de la formación y mineralización de las rocas. El elemento manganeso en el skarn proviene de un macizo rocoso o de una roca carbonatada rica en manganeso. Entre muchos depósitos de skarn, el skarn primario sufre principalmente degradación y alteración, formando una combinación de minerales hidratados como hornblenda, clorita y mica. Sin embargo, en el área minera de Shizhuyuan, la degradación y alteración dieron como resultado la formación de conjuntos de subdiópsido, magnetita y fluorita. Posteriormente, experimentó degradación o hidratación en múltiples niveles, a saber, magnetita de actinolita (anfíbol), fluorita de clorita y magnetita a feldespato alcalino. fluorita clorita magnetita (cuarzo biotita) cambio de etapa. Este claro fenómeno de alteración de la zonificación también se puede observar espacialmente. Todo el proceso de degradación y alteración cambia gradualmente en la dirección de una mayor hidratación, una mayor fugacidad del flúor y una precipitación continua de elementos de hierro. Finalmente, está enriquecido con componentes alcalinos y silíceos. Durante el proceso de degradación y alteración, los elementos de estaño y tungsteno originalmente dispersos en minerales como el granate se activan y forman casiterita, scheelita, bismutita y molibdenita de cristal fino. La edad isócrona del isótopo renio-osmio de la molibdenita en esta etapa es 151 Ma (Li Hongyan et al., 1996). En definitiva, la mineralización en este periodo se produce en un sistema relativamente cerrado, representado principalmente por skarn y sus rocas alteradas. Además, en la parte superior del levantamiento de granito porfídico de biotita, se desarrollan bloques de granada de cuarzo de biotita mineralizada o granada de cuarzo moscovita. La mayoría de estas granadas aparecen como cuerpos residuales en los bordes de cuerpos de granito de biotita equigranulares.
La mineralización relacionada con el granito de biotita equigranular también forma una pequeña cantidad de vetas de skarn calcáreo W-Mo-Bi-Sn, e incluso se puede observar un cambio gradual en las puntas de las ramas de granito. formando vetas skarn (Wang Changlie et al., 1987), pero la manifestación más destacada es la mineralización de piedra gris. La litificación de granos generalmente ocurre dentro de unos pocos cientos de metros de la zona de contacto dentro y fuera del levantamiento del cuerpo de granito de biotita equigranular, pero se extiende por varios kilómetros a lo largo de la falla con tendencia suroeste. Los anuncios espaciales se superponen en skarns masivos primarios, rocas alteradas regresivas, hornfels (incluidos mármoles) y granitos de biotita porfídica (p. ej., ramas de cola de faisán). La granita se puede dividir en greitzita de mica de escala negra, greitzita moscovita, piedra gris topacio y greitzita feldespática alcalina.
Durante el proceso de litificación grasa, el estado de producción y los elementos de mineralización de la piedra gris se zonifican espacialmente, es decir, de abajo hacia arriba, hay rocas grasas masivas en las partes elevadas del macizo rocoso (W. -Sn-Mo-Bi), vetas greisen densas, grandes y escasas, superpuestas a skarn (W-Sn-Mo-Bi), finas vetas de red superpuestas a mármol, Greitzita tipo grano (Sn-Be-Cu) , greitzita (Sn-Cu) de vetas finas superpuesta a granito de biotita similar al pórfido. Este tipo de zonificación de mineralización está esencialmente restringida por un sistema de fracturas, tres tipos de mineralización que rodean las rocas y dos interfaces estructurales estratigráficas. Durante el emplazamiento y condensación del granito de biotita equigranular, se formaron juntas de capas y un conjunto de juntas de primer yugo en la parte elevada del macizo rocoso, y este conjunto de juntas de primer yugo se extendió y desarrolló en la masa masiva de skarn superior. medio. Debido a la naturaleza frágil del skarn, se formaron trampas en el ancho de las juntas. La misma tensión actúa sobre mármol o granito de biotita porfirítica distintos del skarn y se convierte en finas grietas de red. Esto puede deberse a la trampa de ductilidad y la tensión débil de los dos últimos.
La mineralización de greisita está controlada por un sistema de fracturas, lo que indica mineralización en un ambiente abierto. Sin embargo, este grado de apertura es muy limitado, porque la red de fracturas se extiende unos cientos de metros hacia arriba desde la zona de contacto del levantamiento del macizo rocoso. El mármol arcilloso superior puede actuar como un escudo para que los fluidos y minerales formadores de menas se conserven eficazmente. Aunque no se excluye que agua y materiales de otras fuentes participen en la mineralización, los cambios espaciales en la composición de los isótopos de hidrógeno y oxígeno (Wang Changlie et al., 1987; Zhang Ligang, 1989) y la distribución ordenada de los materiales formadores de minerales, por ejemplo, desde la zona de contacto hacia afuera, la zonificación mineral es mica escamosa negra → leucovita → mica frágil, wolframita → scheelita, solución sólida de almandina-espesartita → espesartita, todos ilustran la mineralización y la isogranularidad de la greitzita. Estrechamente relacionada con el granito de biotita.
La tercera etapa de mineralización de plomo-zinc-plata se presenta en forma de vetas y se produce espacialmente junto con el pórfido granítico. El grupo de vetas de pórfido de granito con tendencia noreste tiene 6 km de ancho y 30 km de largo. Un gran número de depósitos como Pheasant tail, Caishan, Qixingping, Hengshanling, Nanfeng'ao y Zongshuban se han descubierto sólo en el área minera de Shizhuyuan y su periferia. La mineralización en este período ocurre en un ambiente relativamente abierto, existiendo allí un conjunto de skarns de manganeso reticulares y veteados (Mao Jingwen et al., 1994), así como una gran cantidad de minerales acuíferos flogopita, moscovita, Clorita, mica quebradiza, epidota, etc. Aunque la superposición espacial de esta mineralización con las dos mineralizaciones anteriores es algo accidental, también se caracteriza por una gran cantidad de flúor y la presencia de una gran cantidad de turmalina.
Dos tipos de fuentes minerales formadoras de minerales están entrelazados: los tres principales sistemas de mineralización mencionados anteriormente están relacionados genéticamente con las rocas graníticas, es decir, los elementos de mineralización se forman mediante la refundición, el posicionamiento, la diferenciación y el enriquecimiento de magma granítico. Este es el tema principal de la mineralización del depósito polimetálico de tungsteno de Shizhuyuan y la principal fuente de minerales. Por otro lado, algunos de los minerales pueden provenir del estrato. Ji Kejian et al. (1989) realizaron trabajos de geoquímica estratigráfica fuera 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 emplazamiento del granito, el macizo rocoso proporcionó la fuente de calor y la precipitación atmosférica sirvió como fuente de agua, formando un sistema subterráneo de circulación de agua caliente que apagó los elementos polimetálicos de tungsteno en la formación y migraron a la zona de contacto para acumularse. mineral. Esta comprensión fue confirmada por el trabajo de Wang Changlie et al (1987) y Liu Wenmao et al. Liu Wenmao 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 y F.
Demostraron que el sur de Hunan era una cuenca de almacenamiento de agua en el Jurásico con suficientes fuentes de agua. El agua que se filtraba a lo largo de las fallas, las estructuras entre capas y los huecos de roca era calentada por los cuerpos de granito hasta convertirse en agua caliente y luego se filtraba fuera de la formación. apagar la materia orgánica en una solución débilmente ácida, que puede extraer eficazmente W, Sn, Mo, Bi y otros elementos mineralizantes en el sistema de circulación convectiva de mineralización. Además, al utilizar áreas de anomalía positiva de elementos mineralizantes rodeadas por áreas de anomalía negativa como señales de prospección de mineral, se señala que Lanjia en el este del área minera de Shizhuyuan es un área objetivo favorable para grandes depósitos polimetálicos de tungsteno.
En resumen, el área de Shizhuyuan está ubicada en el borde oriental de la depresión hercínica en el lado oeste del levantamiento de Xiangdong en el sur de Jiangxi. Debido a la erosión, la erosión y la sedimentación del antiguo continente, el. Los estratos del Devónico eran inicialmente ricos en Pb-Zn y otros elementos, y tienen un patrón de zonificación de elementos Fe→Mn→Pb→Zn de este a oeste (Wang Changlie et al., 1987). Precisamente porque las rocas circundantes son ricas en Mn (Mao Jingwen, 1994, 1996), la generación y evolución de skarn en el área minera en cada etapa muestra que el granate y el piroxeno tienden a ser ricos en manganeso en las etapas posteriores. Y durante la etapa de mineralización de Pb-Zn-Ag, se formó una gran cantidad de skarns de manganeso en forma de vetas, flogopita rica en manganeso (que contiene MnO2, 1 a 5,5) y mineral de piromanganeso. Además, la capa de esquisto negro del fondo del Cámbrico en Hunan contiene una gran cantidad de elementos raros, radiactivos y siderófilos. Durante el emplazamiento y la mineralización del granito de Yanshan, estos elementos pueden haber participado en el sistema de mineralización debido al alto campo de energía térmica y los componentes volátiles. Esta también puede ser una de las razones por las que la zona minera de Shizhuyuan es tan rica en elementos mineralizantes.
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 espiral de múltiples ciclos de la mineralización de tungsteno-estaño aumentó, alcanzando su punto máximo en el período Yanshan. Las fallas profundas noreste y este-oeste controlaron la formación y el posicionamiento de la intrusión ascendente de granitos regionales y sirvieron como. canales para gas y líquido del manto El aumento continuo, lo que es más importante, hace que la energía térmica del manto aumente, manteniendo las proximidades de las fallas, 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 10km2, pero está conectado con Wangxianling y otros macizos rocosos en las partes más profundas, e incluso a lo largo de la falla Chaling-Chenzhou-Linwu con Baofengxian, Qianlishan, Qitianling. El cuerpo de granito de Xianghualing tiene un depósito de magma único en profundidad. Las tres fases del granito han experimentado una evolución muy diferenciada y son granitos de mina BELIF relativamente típicos, y también son un tipo de granito de alta temperatura. En consecuencia, se formaron tres principales sistemas de mineralización relacionados con la serie de granito. El primer sistema de mineralización, representado por la skarnización, sufrió múltiples procesos de degradación y alteración después de la formación del skarn, lo que maximizó la concentración 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 la zonificación de elementos mineralizados en el área minera de Shizhuyuan. La mineralización de Pb-Zn-Ag y el skarn de manganeso representan el tercer sistema de mineralización, acompañados por grupos de vetas de pórfido granítico, y están ampliamente distribuidos regionalmente. La superposición y combinación de estos tres principales sistemas de mineralización forman un sistema de mineralización relativamente cerrado, de modo que los minerales se preservan y enriquecen de manera efectiva.
Dos grupos de fallas grandes y profundas se entrelazaron en el área de Chenzhou, provocando que el fluido hidrotermal del manto se elevara. El granito de alta temperatura de la montaña Qianli se emplazó tres veces seguidas, colocando el área de Shizhuyuan en una zona de alta temperatura. ambiente de calor entre 70 y 80 Ma. Este entorno de alto calor no solo ralentiza la diferenciación de la cristalización y la velocidad de evolución del magma y maximiza la concentración de minerales en el macizo rocoso, sino que también forma una serie de sistemas de circulación convectiva fuera del macizo rocoso, provocando que el W originalmente enriquecido en la formación. a , Sn, Bi, Mo, Be, Zn, Ag, etc. se activan, migran y acumulan.