Era metalógena y modelo de mineralización
(1) Base geológica
Con base en el análisis y la investigación de datos geológicos básicos, se cree que el principal período de mineralización de los depósitos de oro en esta área debería ser el Cretácico Mesozoico. La base es: ① El depósito de oro se produce en la roca cataclástica milonitizada y en la roca cataclástica granítica en la pared inferior de la superficie de fractura principal de la falla Yishui-Tangtou. La edad de formación de la roca cataclástica es consistente con la Era Mesozoica de la falla Yishui-Tangtou. Falla Tangtou, es decir, el Cretácico. El período de fuerte actividad coincide con el mismo período. ②La formación de depósitos de oro está estrechamente relacionada con el magmatismo mesozoico. Se descubrió diorita alterada en el pozo ZK101 del depósito de oro de la estación Longquan. El tipo de roca es similar al macizo rocoso de Tongjing y es producto del magmatismo mesozoico. Los depósitos de oro en esta zona deberían formarse después de la formación del macizo rocoso.
(2) Características de la edad del isótopo de potasio-argón
Durante el proceso de mineralización de oro en esta área, el feldespato de potasio es un mineral de alteración importante y también se utiliza para juzgar la intensidad de la mineralización. Minerales indicadores importantes. En este estudio, se realizó un muestreo de datación con isótopos K-Ar sobre la edad metalogénica de los depósitos de oro en el área, y los minerales de feldespato potásico de la mina de oro Longquanzhan, la mina de oro Nanxiaoyao y la mina de oro Niujiaxiaohe fueron seleccionados y enviados a Recursos Minerales. Instituto de Investigación de la Academia de Ciencias de China. La cámara de isótopos determinó la edad de alteración de los depósitos de oro de la zona. Instrumento utilizado: espectrómetro de masas de vacío estático MM5400; condiciones de prueba: cuando la muestra se funda a aproximadamente 1500 °C, agregue una cantidad precisa y cuantitativa de diluyente 38Ar y mida los (40Ar/38Ar)m y (38Ar/36Ar) mezclados y diluidos. m proporciones de isótopos Calcule la fuente de radiactividad de la muestra y luego calcule su edad en función del contenido de K de la muestra. Los datos de la prueba original se muestran en la Tabla 5-22 y los resultados de la prueba se muestran en la Tabla 5-23. Los resultados muestran que la edad de formación de los depósitos de oro en esta zona debería ser el Cretácico de la Era Mesozoica. El depósito de oro de Nanxiaoyao está ubicado en la falla con tendencia casi este-oeste, y su edad es bastante diferente de la del depósito de oro de la Estación Longquan, lo que puede implicar que la falla con tendencia cercana este-oeste y los depósitos dentro de ella se formaron más tarde.
Tabla 5-22 Resultados de datación K-Ar
Tabla 5-23 Resultados de edad de mineralización
Según la Universidad de Geociencias de China, mina de oro Yinan, provincia de Shandong , La "Predicción de mineralización y regularidad metalógena" de 1992 del Equipo Geológico No. 8 de la Oficina de Geología y Recursos Minerales de la provincia de Shandong encontró que los datos de datación K-Ar de 20 rocas subvolcánicas enteras y de un solo mineral en Tongjing El área del condado de Yinan fue principalmente entre 110 y 110 ~ 126 Ma; otra edad isócrona de Rb-Sr es 113,4 Ma, lo que también puede proporcionar evidencia del tiempo de formación de los depósitos de oro en esta área.
(3) Características de edad U-Pb de un único microdominio de circón.
1) Toma de muestras, procesamiento y preparación. Se recolectaron muestras de edad U-Pb de microárea de circón de grano único de la mina de oro Yinan, la mina de oro Nanxiaoyao y la intrusión de Shibu en la zona de falla de Yishu. Se recolectaron muestras de la mina de oro Nanxiaoyao desde una profundidad de 30 m en la mina de oro Nanxiaoyao. El mineral es roca cataclástica de diorita silicificada piritizada. En el borde de los fragmentos se concentra pirita con un tamaño de partícula más grande, de 1 a 2 mm, y en los fragmentos se concentra pirita con un tamaño de partícula más pequeño, de 0,005 a 0,5 mm. Las muestras de la mina de oro Yinan se tomaron de minas de oro actualmente extraídas y son diorita silicificada piritizada, y el cuerpo de roca de Shibu es monzogranito.
Después de triturar el mineral a malla 40, se realiza un lavado grueso y luego, después del lavado fino, las muestras se someten a una fuerte separación magnética, separación electromagnética y separación de líquidos pesados. Se seleccionaron 10 g de circón de grano único de minerales pesados con binoculares. Después de la separación magnética y la separación por densidad, elutriación y purificación, la muestra de circón y la muestra estándar se fijaron en el objetivo de muestra con resina epoxi, y la superficie del objetivo de muestra se molió y Se pulió hasta que quedaron expuestas secciones frescas de circón. Después de tomar fotografías del circón en el objetivo usando luz reflejada y luz transmitida bajo un microscopio (Figura 5-12, Figura 5-13), se realizó el análisis CL. El Laboratorio Estatal Clave de Dinámica Continental de la Universidad Northwest determinó la edad U-Pb de un solo circón.
Figura 5-12 Imagen de luz transmitida del circón NX03T-5 de la mina de oro Nanxiaoyao
2) Verifique las condiciones de la prueba y la precisión de la prueba. El circonio simple se analizó en línea utilizando el ICP-MS Agilent 7500 del State Key Laboratory of Continental Dynamics de la Northwestern University, el láser excimer ComPex102 ArF de la German Lambda Physik Company (material de trabajo ArF, longitud de onda 193 nm) y el sistema óptico GeoLas 200M de Compañía MicroLas. Datación de piedra LA-CPMS U-Pb. El diámetro del punto del rayo láser es de 30 micrones y la profundidad de la muestra de ablación con láser es de 20 a 40 μm. En el experimento, se utiliza como gas portador del material sometido a ablación y se desarrolló el material de referencia estándar de vidrio de silicato sintético desarrollado por NIST SRM. Se utiliza el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología 610 Optimizar el instrumento. El método de muestreo es la ablación de un solo punto y la recopilación de datos adopta el método de salto de pico. Después de completar la medición de la muestra en 4 a 5 puntos de medición, agregue la muestra estándar de una vez. Las muestras de circón se midieron dos veces antes y después del NIST SRM 610 y se analizaron en 15 a 20 puntos. La edad del circón utiliza el estándar internacional circón 91500 como material estándar externo, el contenido del elemento utiliza NIST SRM 610 como estándar externo y 29Si como estándar interno. Las condiciones de prueba y la precisión analítica cumplen con los requisitos de calidad relevantes.
Figura 5-13 Imagen de luz transmitida de circón YNG de la mina de oro Yinan Tongjing
3) Método de análisis. Preparación del objetivo de muestra de circón: Primero, los minerales de circón individuales se pegan en cinta de doble cara y luego se fijan con resina epoxi transparente e incolora [194]. Una vez que la resina epoxi esté completamente curada, pula el circón hasta que quede expuesta una superficie plana, pero no es necesario un baño de oro.
El tamaño del objetivo de muestra se puede determinar de acuerdo con el tamaño del grupo de ablación con láser, y se pueden pegar múltiples muestras de circón y muestras de circón estándar en el mismo objetivo de muestra para mejorar la utilización del espacio del grupo de ablación con láser [208, 209]. .
La datación con circonio U-Pb se realizó en un ICP-MS cuadrupolo ICP-MS Elan6100DRC con una celda de reacción dinámica. El instrumento puede funcionar en modo estándar y en modo DRC [209]. El sistema de ablación por láser es el sistema óptico alemán GeoLas 200M, que tiene las siguientes ventajas: forma un haz puntual plano casi perfecto en la superficie de la muestra; puede proporcionar la misma densidad de energía para diferentes haces puntuales; es extremadamente difícil; La ablación de sustancias altamente transparentes, como carbonatos, fluoruros, etc., puede controlar la erosión [210]. El diámetro del rayo láser puede variar dentro del rango de 4 ~ 120 micrones, la energía de un solo pulso puede alcanzar los 210 mJ, la frecuencia de repetición máxima es de 20 Hz y la potencia promedio es de 4 W. Después de que el sistema óptico enfoque la luz uniformemente, el la densidad de energía es superior a 28 J/cm2. Cuando las muestras o minerales se erosionan fácilmente, la densidad de energía se puede reducir reduciendo el alto voltaje del láser o ajustando el atenuador.
En experimentos, se utilizó como gas portador de materiales expuestos. El instrumento se optimizó utilizando el material de referencia estándar de vidrio de silicato sintético NlsTsRM610 desarrollado por el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología para lograr la mayor sensibilidad, el menor rendimiento de óxido, el valor de fondo más bajo y una señal estable. El método de muestreo es la ablación de un solo punto y la recopilación de datos adopta el método de salto de pico de un pico de masa [195].
La sensibilidad y estabilidad de la señal de la datación con circonio LA-CPMS afectará directamente al error de la relación isotópica final, por lo que la optimización de los parámetros del instrumento afectará directamente al resultado final. Aprovechando las ventajas del láser ultravioleta profundo, que es fácilmente absorbido por la muestra y que tiene alta energía, después de optimizar los parámetros del instrumento, bajo la condición de un diámetro del punto de ablación láser de 40 micrones en este estudio, la sensibilidad del 238U es generalmente superior a 800 CPS. /μg·g-1. Sin embargo, el contenido de 238U en muestras de circón en general es superior a > 50 μg/g/g, por lo que la señal de 238U es superior a > 40000 cps. La espectrometría de masas cuadrupolo puede dar buenos resultados en términos de exactitud y precisión [192].
4) Resultados de datación isotópica de Zircón U-Pb. La mayoría de los circones aislados de la mina de oro de Nanxiaoyao son columnas autigénicas de longitud media. Las imágenes de luz transmitida correspondientes muestran que los circones desarrollan una estructura en bandas (Figura 5-14, Figura 5-15). Son circones cristalizados en magma, pero ordinarios. circonitas El borde gris oscuro se desarrolla para formar una estructura núcleo-manto. Este estudio utilizó espectrometría de masas con sonda láser (método LA-CPMS de circonio único) para completar la datación isotópica U-Pb de 30 circones. Los resultados de los datos de datación se muestran en la Tabla 5-24, como se muestra en las Figuras 5-16 y 5-17. El valor medio del 95% de los datos de datación se concentra en (2435 65438+). Como se muestra en la Figura 5-18 y la Figura 5-19, los puntos de medición de circón se concentran en la línea de armonización, y las edades estadísticas promedio ponderadas por edad de superficie de 206Pb/238U correspondientes son (2438 13) Ma y (2503 54) Ma, que Puede representar la edad de formación de las rocas. Es el período de culminación de la acreción y cratonización de la corteza continental en la zona. Este evento tectónico-térmico es muy fuerte en la zona, lo cual concuerda con la evidencia obtenida de los datos geológicos básicos de la zona. Los nodos inferiores (116 20) Ma y (99 7) Ma pueden ser las edades reconstruidas de eventos térmicos tardíos, representando el registro histórico de eventos térmicos intensos tardíos en el área, debido a que esta edad se caracteriza por el período más intenso del volcán Cretácico. -actividad magmática. El período de mayor actividad en la zona de la falla de Heyishu.
Figura 5-14 Imagen de catodoluminiscencia de circón de la mina de oro Nanxiaoyao
Figura 5-15 Imagen de catodoluminiscencia de circón de la mina de oro Yinan Tongjing
5 ) discusión sobre importancia geológica. En este estudio, se determinó la edad del isótopo U-Pb del circón de la mina de oro Nanxiaoyao. Los resultados mostraron que es una roca intrusiva formada en el Paleoproterozoico (2438 13) Ma representa básicamente la edad del macizo rocoso y la metamórfica. características de deformación del macizo rocoso. También muestra que se trata de un macizo rocoso antiguo. Sin embargo, a partir del análisis de la mineralización regional, la formación de depósitos de oro está estrechamente relacionada con el magmatismo mesozoico [211, 212]. Al estudiar la edad metalogénica de los depósitos de oro en esta área, el autor utilizó el método K-Ar para determinar los minerales de feldespato potásico en la mina de oro Longquanzhan, la mina de oro Nanxiaoyao y la mina de oro Niujiaxiaohe. Sus valores de edad son (141,92±2,06) Ma, (94,29±1,38) Ma y (95,92±1,40) Ma respectivamente. Los depósitos de oro en esta área deberían haberse formado entre mediados y finales del Cretácico Inferior [265438]. Además, se midieron 20 datos de datación K-Ar de roca entera y de un solo mineral en el área de Tongjing del condado de Yinan, con valores de edad que oscilan entre 110 y 126 Ma, y otro conjunto de isócronas Rb-Sr. los datos de datación son 113,4 Ma [6]. El valor de edad del nodo inferior en la datación isotópica U-Pb de circón en este estudio es (116 20) Ma, que puede representar el límite de tiempo aproximado de la mineralización regional. Es básicamente consistente con la edad de los resultados anteriores, y es. consistente con los resultados de la investigación del depósito de oro de Jiaodong [213] Similar.
Figura 5-16 Espectro de edad de la superficie del circón en la muestra NX03
Figura 5-5-17 Espectro de edad de la superficie del circón YNG
Tabla 5-24 Nan Xiao Zircon Resultados de datación por espectrometría de masas con sonda láser isotópica U-Pb de la mina de oro Yao (NX03) Tongjing (YNG1)
Continuación
Continuación
5.2 Etapas de mineralización.
Con base en las características de los minerales alterados y su interpenetración, la mineralización de oro en esta zona se puede dividir a grandes rasgos en cuatro etapas de mineralización:
A. Oportuna -Etapa de Pirita: Los minerales principales. son pirita y pirita, que es de mineralización temprana, pero la mineralización es débil.
B. Etapa estacional-sericita-pirita: Los principales minerales son estacionales, sericita, pirita, etc. En esta etapa, las rocas cataclásticas de milonita generalmente experimentaron alteración de piritización y sericitización, lo que resultó en una alteración de piritización y sericitización, pero la mineralización de oro fue débil.
Figura 5-18 Diagrama de armonización de edades del isótopo Zircón U Pb del espectro de masas de la sonda láser de la mina de oro Nanxiaoyao (NX03)
Etapa de sulfuro polimetálico-sincrónico de oro: composición mineral. El mineral generado en esta etapa es complejo, principalmente pirita y pirita, seguido de calcopirita, galena, esfalerita, mineral de plata-oro, oro natural, etc. Entre ellas se encuentran estructuras de flujo redondas, irregulares y en su mayoría plásticas. La pirita es en su mayoría granular euhédrica-semi-euédrica y diseminada, y algunos se agregan en finas vetas de oro y los sulfuros polimetálicos se distribuyen principalmente a lo largo de las grietas o huecos cristalinos de la pirita.
Figura 5-19 Diagrama de armonización de edades del isótopo U-Pb del circón del espectro de masas de la sonda láser de la mina de oro de Yinan
d Etapa de carbonatación: es la etapa tardía de la mineralización. Esta etapa es la formada. Los minerales son principalmente vetas de calcita y minerales de calcopirita, entre los cuales los minerales de carbonato se producen principalmente en vetas finas, y la calcopirita son principalmente cristales autigénicos, que se producen en formas masivas y en forma de vetas en vetas de calcita.
5.1.5.3 Modelo de mineralización
Con base en el análisis anterior de mineralización y fuente de minerales, combinado con datos geológicos y minerales básicos, se plantean los siguientes supuestos para el modelo de mineralización de oro. de esta zona.
1) Durante el Eón Arcaico, el magma intermedio-básico rico en oro del manto (o núcleo) entró en erupción violentamente, formando la capa fuente inicial del Grupo Taishan. Se trata de un conjunto de rocas volcánicas dominadas por. Rocas extrusivas intermedias-básicas de construcción, con propiedades de cinturón de piedras verdes.
2) Se desarrollaron múltiples etapas de metamorfismo regional desde el Arcaico al Proterozoico, especialmente el primer episodio de metamorfismo a finales del Neoarcano, formando un anticlinal térmico con tendencia noreste (cinturón de fase granulita). Durante el proceso de migración de la banda de alta energía a la banda de baja energía, los materiales formadores de minerales en el Grupo Taishan (capa de origen de mineral) se extraen continuamente y el espacio de expansión de baja presión a lo largo de la foliación axial y el Grupo Taishan se llena con mineralización, formando un depósito de oro hidrotermal metamórfico. La orogenia de colisión y el magmatismo durante el período Jinning no sólo produjeron una extensa deformación por cizallamiento dúctil, sino que también sirvieron como fondo inicial para los depósitos de oro en esta área.
3) A principios del Mesozoico de Yanshan, debido a la fuerte actividad de la falla de Yishu, se formaron en la zona una serie de estructuras de fallas con tendencia noreste y se produjeron eventos térmicos tectónico-magmáticos a gran escala. , y toda el área del levantamiento experimentó una vez más una activación a gran escala. Los granitos monzoníticos proterozoicos han sido ampliamente interpretados y modificados por el afloramiento de savia de roca, compuesta principalmente de componentes ácidos intermedios. El macizo rocoso mesozoico se emplazó siguiendo la estructura de basamento activada de este a oeste, provocando que los eventos térmicos en el área alcanzaran un pico, lo que fue suficiente para activar y migrar el oro en la capa fuente y las rocas fuente derivadas. Durante la evolución del magma, los componentes volátiles aumentan gradualmente y el oro forma complejos solubles con componentes volátiles y álcalis (elementos como K y Na) y pasa a la fase fluida. Bajo la influencia de una serie de efectos físicos y químicos, como la temperatura y la presión, el fluido hidrotermal que contiene mineral siempre migra de bandas de alta energía a bandas de baja energía, y precipita y se enriquece en las fracturas y grietas frágiles del NE formadas, formando depósitos de oro. Cuando el fluido hidrotermal que contiene mineral fluye a través de una amplia zona de fractura estructural, la adición de Tianshui acelera la precipitación de oro, formando un gran depósito de oro metasomático (tipo de roca alterada) en la zona de fractura, pero cuando llena las fisuras estructurales; Se formó un depósito de oro relativamente pequeño y rico (tipo veta cronológica); un depósito de oro tipo skarn (tipo metasomático de contacto) se formó en el contacto entre el macizo rocoso medio ácido y la piedra caliza. Con el tiempo, los fluidos hidrotermales que contienen minerales exhiben una deriva del agua magmática a la precipitación atmosférica.
Figura 5-20 Diagrama del modelo metalógeno del área de mineral polimetálico de oro en la zona de la falla de Yishu
4) Después de la breve relajación de la intensa actividad a principios del período Yanshan, la tectónica La actividad a finales del período Yanshan volvió a ser intensa, con erupciones volcánicas a gran escala y las intrusiones de magma están aumentando nuevamente. Sin embargo, se formaron erupciones volcánicas de pequeña escala e intrusiones volcánicas latentes principalmente a lo largo de la intersección de fallas con orientación este-oeste y noreste en el área, trayendo oro profundo a la corteza poco profunda nuevamente, y los minerales migraron a lo largo de las fallas existentes, superponiéndose aún más. con depósitos de oro tempranos se forman depósitos de oro independientes en la misma zona de actividad volcánica de lava. Al mismo tiempo, se formaron depósitos polimetálicos como cobre, plomo y zinc a lo largo de la estructura de la falla, poniendo fin al proceso de mineralización de oro y depósitos polimetálicos dentro de la zona de la falla Yishu. La Figura 5-20 muestra brevemente el modelo de mineralización.