Características geoquímicas de los fluidos formadores de minerales
El fluido es una condición necesaria para la formación de depósitos hidrotermales y el principal portador de minerales formadores de minerales. Las inclusiones fluidas, como fluidos formadores de minerales preservados, son objetos importantes de la investigación mineralógica. A través del estudio de inclusiones fluidas, se puede revelar información importante sobre la temperatura, presión, salinidad, composición, fuente y otras actividades fluidas relacionadas de los fluidos formadores de minerales, para comprender el proceso de migración de materiales y los cambios en las condiciones físicas y químicas. durante el proceso de mineralización. Explorar el origen de los depósitos minerales, las fuentes de minerales y el proceso de evolución de la mineralización. Basado en logros anteriores y el trabajo de este equipo de proyecto, este trabajo de investigación recolecta principalmente muestras de diferentes secciones intermedias y diferentes vetas de mineral, muele secciones delgadas de inclusiones de fluidos, realiza observaciones microscópicas y determina la temperatura y composición, para comprender las características de los fluidos profundos. en el yacimiento, y revela la generación y migración de fluidos formadores de minerales, la descarga de minerales formadores de minerales y los mecanismos de enriquecimiento y mineralización durante la formación de depósitos de oro.
I. Tecnología de recolección, preparación y prueba de muestras
En este estudio, basado en un trabajo geológico de campo detallado, se recolectaron sulfuros auríferos en la zanja opuesta a las vetas de cuarzo Jinchanggouliang No. 15. , las primeras vetas de cuarzo mineralizado con molibdeno y las vetas de cuarzo mineralizado con cobre y molibdeno son, respectivamente, los números 15, 15-3, 15-4, 15-7, 15-9, 16 y 16. 28 en Gouliang, Jinchang No. y No. 35. Se tomaron muestras de inclusión de pozos mineros subterráneos en cada veta. Las 28 secciones de inclusión del trabajo de investigación**** fueron pulidas por ambos lados. Después de una cuidadosa observación microscópica, se pueden utilizar 14 piezas para termometría microscópica***. Entre ellos, hay un total de 8 vetas de cuarzo con contenido de oro en el área minera de Jinchang Gouliang, 1 pieza de la veta No. 2 en la sección media de la Sección 9 del área de la mina de oro de Erdaogou, 2 piezas de molibdeno temprano mineralizado vetas de cuarzo junto a las vetas No. 17-20 y mina de cobre y molibdeno Duangou 2 piezas de vetillas petrificadas.
La preparación de las inclusiones se completó en Hebei Langfang Keda Rock Mineral Separation Technology Service Co., Ltd. La observación, fotografía y medición de microtemperatura de las rebanadas de inclusión se completaron en el Laboratorio de Inclusión de Fluidos del Instituto de Recursos Minerales de la Academia China de Ciencias Geológicas. El experimento fue completado por el ingeniero Chen Weishi utilizando la etapa fría y caliente THMSG600 producida por Linkam Company en. el Reino Unido. El proceso de prueba se detalla en el Capítulo 3.
2. Características de las inclusiones fluidas en litofacies
La observación microscópica encontró que las inclusiones fluidas se caracterizan por una gran cantidad de individuos pequeños con formas irregulares y distribución desigual que pueden estar a lo largo del crecimiento. Se organizan las direcciones de las grietas de curación de las venas de cuarzo, o se aíslan y distribuyen en forma plana. El tamaño de las inclusiones es generalmente pequeño, con sus ejes largos concentrados en su mayoría en el rango de 5 a 15 μm, y algunos alcanzan los 59 μm. Las formas de las inclusiones son generalmente de cristal elíptico, poligonal, granular, en forma de huso, irregular o negativo; forma. A temperatura normal, las inclusiones son principalmente inclusiones gas-líquido, con una relación de volumen gas-líquido de 10 a 35. Las inclusiones de líquido puro y gas puro son menos comunes y ocasionalmente se pueden observar inclusiones trifásicas que contienen subcristales de NaCl. Según las características de fase de las inclusiones, las inclusiones primarias se pueden dividir en dos categorías: inclusiones bifásicas gas-líquido (Tipo I) e inclusiones trifásicas que contienen subcristales (Tipo II).
Las inclusiones bifásicas gas-líquido (Tipo I) están relativamente desarrolladas y son comunes en todas las muestras analizadas, constituidas por fase gaseosa (VH2O) y fase líquida (LH2O), con relaciones gas-líquido que van desde 7 a 45, la mayoría de ellos están entre 10 y 25, y algunas muestras pueden llegar a 50. Se puede ver que existen inclusiones de dos fases con diferentes proporciones gas-líquido en un campo de visión (Figura 4-18), y el tamaño de las inclusiones es en su mayoría de 5 ~ 10 μm. Durante el proceso de calentamiento, estas inclusiones se homogeneizan en una fase líquida.
El número de inclusiones que contienen inclusiones multifásicas subcristalinas (Tipo II) es pequeño. Las inclusiones de cuarzo son visibles principalmente en la parte sur del área minera, frente a la zanja de la mina de cobre y molibdeno, y dos de gas líquido. Inclusiones de fase *** Existen dentro de un campo de visión, el tamaño de las inclusiones es de 5 a 10 μm, y algunas grandes pueden alcanzar aproximadamente 20 μm. La relación gas-líquido de las inclusiones gas-líquido es de 10 a 15, y el volumen de las inclusiones que contienen subcristales representa de 10 a 15 del volumen de las inclusiones. Las formas de las inclusiones incluyen alargadas, granulares, irregulares y en forma de huso. formas. Una pequeña cantidad de inclusiones se produce durante el proceso de enfriamiento y luego calentamiento de los subminerales (Figura 4-18).
Figura 4-18 Fotomicrografía de inclusiones de fluido de cuarzo en la mina de oro Jinchanggouliang
3. Resultados de la medición microscópica de temperatura
Para Jinchanggouliang se analizaron 14 muestras en 210 puntos de medición. , y se midieron 218 valores de temperatura homogéneos y 10 valores de temperatura de fusión submineral, que van desde 190 a 424°C (Tabla 4-10. Las inclusiones son generalmente La fase es fase líquida:
Unidad de prueba: Instituto de Recursos Minerales, Academia China de Ciencias: Recursos Minerales, Instituto de Recursos de la Academia China de Ciencias Geológicas.
La temperatura promedio de las inclusiones fluidas de vetas de cuarzo que contienen oro en Jinchanggouliang es de 190-380 °C, con un promedio de 293,8 °C en el histograma de temperatura promedio, se concentra principalmente en 240-340 °C. °C (Figura 4-19) y el rango de salinidad La salinidad promedio es de 0,18 a 8,81 NaCleq, y la salinidad promedio es 3. En el histograma de salinidad (Figura 4-20), se puede ver que NaCleq se concentra principalmente entre 0 y 0,5, con tres intervalos: 3 a 3,5 NaCleq y 4 a 5 NaCleq. La densidad es de 0,58~0,90g/cm3, concentrada principalmente entre 0,65~0,85g/cm3, con un promedio de 0,75g/cm3 (Figura 4-). 21). Entre ellos, se midieron 10 puntos de medición en 1 pieza de la mina de oro de Erdaogou. La temperatura promedio osciló entre 254 y 303 ℃, con un promedio de 272,8 ℃. El rango de salinidad fue de 1,74 a 5,56 NaCleq y la salinidad promedio fue de 3,93 NaCleq. (Tabla 4-10), con una densidad de 0,72 a 0,84 g/cm3, con un promedio de 0,79 g/cm3 y 79 g/cm3
El rango de temperatura promedio de las primeras inclusiones de cuarzo fósil mineral de molibdeno. es de 315 a 393 ℃, con un promedio de 356 ℃, en el histograma de temperatura promedio, hay dos intervalos de 230 ~ 310 ℃ y 350 ~ 390 ℃ (Figura 4-19), y el rango de salinidad es 1. Puede ser Como se ve en el histograma, se concentra principalmente en 6~8 NaCleq y 12 ~14 NaCleq tiene dos intervalos (Figura 4-20), la densidad está entre 0,56~0,82 g/cm3, principalmente entre 0,57~0,71 g/cm3, y el promedio es 0,66 g/cm3 (Figura 4-21).
Figura 4-19 Histograma de temperatura promedio de las inclusiones fluidas en el depósito de oro de Jinchanggouliang
Figura 4-20 Histograma de salinidad de las inclusiones fluidas en el depósito de oro de Jinchanggouliang
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La temperatura promedio de las inclusiones de cuarzo en la sección media de la mina de cobre y molibdeno 754 frente a la viga de la zanja. En el histograma de temperatura promedio, la temperatura se concentra en el rango de 330 a 370 ℃ (Figura 4-). 21). Dentro del rango de 370 ℃ (Figura 4-19), la salinidad es de 5,41 a 38,16 NaCleq, y la salinidad promedio es de 23,44 NaCleq. En el histograma, se concentra principalmente en tres intervalos: 9 a 17 NaCleq, 21 a 25 NaCleq. y 29 a 33 NaCleq (Figura 4-20), se puede ver que la salinidad del fluido de la veta de cuarzo en el mineral de cobre-molibdeno es muy alta y los puntos de proyección de densidad están relativamente dispersos. Se puede ver que la salinidad del fluido de la veta de cuarzo de mineral de cobre y molibdeno es muy alta y los puntos de caída de densidad están relativamente dispersos. La densidad de las inclusiones de dos fases gas-líquido es de 0,76 ~ 1,00 g/cm3, principalmente concentradas. a 0,85~0,93 g/cm3 y contiene inclusiones subminerales, algunos puntos quedan fuera de la línea de saturación de sal y la densidad se concentra entre 1,08 y 1,24 g/cm3 (Figura 4-21), con un promedio de 0,88. g/cm3. IV. Estimación de la presión del fluido
Esta vez, basándose en la fórmula empírica de presión de captura y profundidad de mineralización propuesta por Shao Jielian (1988), se encontró que la presión de mineralización del depósito de oro Jinchanggouliang es (169,81). ~986,07) × 105 Pa, el promedio es 705×105 Pa convertido a las profundidades correspondientes, la profundidad del agua tranquila es de 1,70~9,86 km, el promedio es de 7,05 km y la profundidad de la roca tranquila es de 0,63 km.
La profundidad estática del agua es de 1,70~9,86 km, con un promedio de 7,05 km, y la profundidad estática de la roca es de 0,63~3,65 km, con un promedio de 2,61 km. La presión metalogénica del depósito de oro de Erdaogou es (629,86~779,92)×; 105 Pa, con un promedio de 710×105 Pa; Molibdeno La presión de mineralización de las vetas de cuarzo fósil es (865,99~1027,85)×105 Pa, con un promedio de 943×105 Pa. Convertida a las profundidades correspondientes, la profundidad de las aguas tranquilas es de 8,66 a 10,28 kilómetros, con un promedio de 9,43 kilómetros, y la profundidad de las rocas de aguas tranquilas es de 3,21 a 3,81 kilómetros, con un promedio de 3,49 kilómetros. La presión metalogénica del depósito de cobre y molibdeno de Duangou es (162,79-1189,42) × 105 Pa, con un promedio de 3,49 kilómetros.
Sun Lina et al. (1992) calcularon que la presión del fluido formador de mineral es de 55-109,95 MPa, con un promedio de 78,6 MPa. El promedio es 78,6 MPa. Usando el sistema NaCl-H2O, la presión calculada aproximadamente según el método del diagrama de relación densidad-temperatura-presión es de 80 MPa, y el valor promedio es de 70,5 MPa, que es básicamente cercano.
En resumen, el rango de temperatura uniforme de las inclusiones de fluido de cuarzo en las vetas de cuarzo auríferas de Jinchanggouliang es de 190 ℃ ~ 380 ℃, concentrado entre 240 ℃ ~ 340 ℃, con una salinidad promedio de 293. El rango es 0,18~8,81 NaCleq, concentrado en tres intervalos: 0~0,5 NaCleq, 3~3,5 NaCleq y 4~5 NaCleq, con un promedio de 3,79 y un promedio de 4,5. Dentro de los tres intervalos, el NaCleq promedio es 3,79, la densidad es 0,58~0,90 g/cm3, concentrada a 0,65~0,85 g/cm3, el promedio es 0,75 g/cm3 y la presión de mineralización es (169,81~986,07) × 105. Pa, el promedio es 705 × 105 Pa, convertido a la profundidad correspondiente, la profundidad del agua tranquila es de 1,70 ~ 9,86 km, con un promedio de 7,75 × 105 Pa. Composición del fluido
(1) Prueba Raman con láser de inclusión de fluidos
La prueba Raman con láser de inclusión se completó en el laboratorio de inclusión de fluidos del Instituto de Recursos Minerales de la Academia China de Ciencias Geológicas. Primero, utilice un microscopio óptico para observar las características petrográficas de las inclusiones fluidas, clasificar los tipos y combinaciones de inclusiones, delinear las áreas donde las inclusiones son grandes y concentradas y realizar pruebas Raman con microláser. El autor completó la prueba láser Raman de inclusiones de fluidos con la ayuda del investigador Xu Wenyi. Se utilizó el espectrómetro láser Raman de microenfoque System-2000 producido por la empresa británica Reinshaw. Los parámetros de trabajo relevantes son: la fuente de luz adopta una. Longitud de onda del láser Ar de 514,5 nm, potencia del láser de 20 mW, resolución espectral de 1-2 cm-1 y detector CCD incorporado. Detector CCD incorporado.
Los resultados muestran que, a excepción de los picos característicos del cuarzo, los componentes de las fases líquida y gaseosa en las inclusiones son principalmente H2O, y no se detectaron otros componentes volátiles (Figura 4-22). debido a Esto se debe a la baja potencia del láser utilizado durante la detección.
(2) Análisis de la población de inclusión
El análisis de la población de inclusión se completó en la sala de inclusión del Instituto de Recursos Minerales de la Academia China de Ciencias Geológicas. El análisis de la composición del gas se realizó utilizando el GC2010. cromatógrafo de gases de Shimadzu Corporation de Japón. El instrumento y el análisis de componentes en fase gaseosa utilizaron el cromatógrafo de gases GC2010 de la empresa Shimadzu de Japón y el horno de explosión térmica de la empresa SGE de Australia. El análisis de componentes en fase líquida utilizó el cromatógrafo de iones HIC-6A de la empresa Shimadzu de Japón. El trabajo de prueba fue realizado por Yang Dan, investigador asistente en el laboratorio. Para obtener detalles sobre el proceso de prueba, consulte el contenido relevante en el Capítulo 3.
Figura 4-21 Diagrama de temperatura-salinidad-densidad de inclusiones fluidas en el depósito de oro de Jinchanggouliang
Figura 4-22 Diagrama de tracción de inclusiones de fluidos en el depósito de oro de Jinchanggouliang Análisis espectral de Mann
Los componentes de fase gaseosa y fase líquida de las inclusiones de cuarzo en los minerales del depósito de oro Jinchanggouliang se muestran en las Tablas 4-11, 4-12 y 4-13. Puede verse en las Tablas 4-11 y 4-12 que la composición en fase gaseosa de las inclusiones es principalmente H2O (71,27~92,72 mol) y CO2 (4,30~13,86 mol), seguidos de N2, O2 y trazas de CH4 y C2H6, C2H2 y C2 H4. Entre ellos, el contenido de H2O domina los componentes de la fase gaseosa, y los contenidos de H2O y CO2 son ambos superiores a 80 moles. El valor característico de CO2/CH4 oscila entre 86,71 y 171,91, lo que indica que el ambiente durante el período de mineralización se encontraba en un estado de oxidación débil. La relación CO2/H2O varía de 0,051 a 0,182, y H2O indica que el fluido hidrotermal que forma el mineral está dominado por agua. Parámetro de reducción R/O del componente en fase gaseosa de la inclusión R/O es el parámetro de reducción del componente en fase gaseosa de la inclusión. Su tamaño representa la intensidad relativa de la reducción. La relación es de 0,006 a 0,012, lo que refleja el estado de oxidación. en la etapa de mineralización.
Tabla 4-11 Composición de la fase gaseosa (mol) y proporción característica de inclusiones fluidas en el depósito de oro de Jinchanggouliang
Nota: R/O= (C2H6 CH4)/CO2.
p>Tabla 4-12 Composición de la fase gaseosa (μg/g) y proporciones características de inclusiones fluidas en el depósito de oro de Jinchanggouliang
Nota: La temperatura de muestreo es de 100~500 ℃.
Tabla 4-13 Componentes de la fase líquida (μg/g) y proporciones características de las inclusiones de fluido de cuarzo en el depósito de oro de Jinchanggouliang
Nota: la temperatura de muestreo es de 100 ~ 500 ℃.
Como se puede observar en la Tabla 4-13, los aniones en los componentes de la fase líquida de las inclusiones son principalmente Cl- y Cl-, entre los cuales el contenido de Cl- varía de 1,80 a 5,33 μg/g. , y el contenido varía mucho, entre 1,51 y 7,43 μg/g, con una relación entre 0,55 y 4,13, y una pequeña cantidad de F- y trazas de Br-. Los cationes son principalmente Na, K y Ca2, oscilando el contenido de Na entre 1,59 y 5,5 µg/g, siendo también pequeño el contenido de F- y F-. Los cationes + son principalmente Na, K y Ca2, con Na entre 1,59 y 5,26 μg/g, K entre 0,61 y 2,63 μg/g y Ca2 entre 10,58 y 25,57 μg/g. El contenido varía mucho y la proporción. de K/Na es 0,336 ~1,657, solo una muestra tiene una relación >1 y el rendimiento general es Na >K con una pequeña cantidad de Mg2, por lo que el fluido formador de mineral debe pertenecer al tipo de fluido. La presencia de Cl- indica que Cl- juega un papel importante en el proceso de mineralización. Puede formar un complejo de cloro con Au y migrar, lo que indica que el fluido puede estar en un estado de oxidación débil en ese momento.