Mina de oro Jinlongshan, condado de Zhenan, provincia de Shaanxi
1 Entorno geológico de mineralización regional
1.1 Unidad geotectónica
El depósito de oro de Jinlongshan está ubicado en el cinturón plegado de Indosinia del sistema plegado de Qinling del Sur, y el entorno geológico regional La estructura está ubicada en la estructura anticlinal del complejo secundario en el lado sur de la falla de Zhen'an-Banyanzhen y el extremo norte del sinclinal del complejo Jinjiling.
1.2 Estratos regionales
Los estratos Paleozoicos de la zona son relativamente completos (Figura 1), incluyendo el Cámbrico-Ordovícico, Silúrico, Devónico, Carbonífero y Pérmico. La Era Mesozoica solo tiene el Período Triásico, y la Era Cenozoica solo tiene el Período Cuaternario.
Figura 1 Mapa geológico de la mina de oro Jinlongshan
(Según el Comando de Oro de la Fuerza de Policía Armada del Pueblo Chino 1997)
q-Quanyuan; — Formación Longdongchuan del Pérmico superior; p2y - Formación Tietantan del Pérmico superior; p 1sh - Formación Shuikou del Pérmico inferior; Carbonífero medio e inferior c 1-2t - Carbonífero medio e inferior c 1-2S-Formación Sixiakou; Formación Yuanjiagou; Formación d3n-Devónico superior Nanyangshan; D2l-Formación Devónico medio Lengshuihe. 1-Falla; 2-Venas y números
El Paleozoico se distribuye principalmente alrededor de la cuenca de Zhen'an-Xunyang. Con la evolución continua de las cuencas sedimentarias, el rango de depósito de los estratos paleozoicos también se está expandiendo y el depocentro se mueve hacia el norte. La Formación Nanyangshan del Devónico Superior y la Formación Yuanjiagou del Carbonífero Inferior se desarrollan en el centro de la cuenca sedimentaria. El Triásico se distribuye en la parte central del área de estudio y forma el núcleo del sinclinal compuesto Jinjiling. Es un conjunto de rocas clásticas marinas someras y rocas carbonatadas arcillosas.
1.3 Patrón estructural regional
Las estructuras de pliegues en esta zona están muy desarrolladas, principalmente el sinclinal Jinjiling, que se encuentra en el lado sur de la falla de Zhenan-Slate y es el Indosiniano. Estructura en el área de Zhenan-Xunzi. El cuerpo principal de los primeros pliegues tiene una dirección axial de este a oeste. El núcleo del anticlinal está compuesto por los períodos Triásico, Pérmico y Carbonífero, las dos alas y extremos vueltos hacia arriba están compuestos por el Sistema Devónico y el Paleozoico Inferior, y las dos alas son complejos de pliegues secundarios. Las estructuras de fallas incluyen principalmente la falla Shangnan-Fengdan, la falla Zhenan-Banyanzhen, la falla Fengzhen-Yangshan y la falla Shiquan-Ankang-Zhushan.
1.4 Magmatismo Regional
No se encontró macizo rocoso en el área de estudio, pero la actividad magmática en esta área es fuerte. Las rocas intrusivas son principalmente granito de Indosinia, distribuido principalmente en el área de Fengxian-Ningshan-Ningxia en el oeste del área de estudio. A ambos lados del área de estudio se encuentran granitoides variscanos y caledonios relacionados con mineralización de cobre, plomo y zinc, rocas ultrabásicas relacionadas con cromita y granitos monzoníticos relacionados con depósitos de tierras raras.
2 Características geológicas de la zona minera
2.1 Estratos minerales
El yacimiento se encuentra en la Formación Nanyangshan del Devónico Superior (D3n) y en la parte inferior de la Cuenca Xunyang En la Formación Carbonífera Yuanjiagou (C1y), la Formación Nanyangshan es la principal formación mineral para depósitos de oro, y la serie de rocas mineralizadas generalmente contiene materia orgánica (Zhang et al., 2000).
La Formación Nanyangshan está integrada en la Formación Lengshuihe. La litología y litofacies varían mucho en la zona. De oeste a este, se puede dividir aproximadamente en tres secciones estratigráficas de facies: pizarra calcárea limosa limosa carbonácea, piedra caliza-limita-lutita y piedra caliza limosa de grano medio-fino de la Formación Nanyangshan, que tienen el mismo nivel y época.
La Formación Yuanjiagou está integrada en la Formación Nanyangshan, y su litología es de gris a gris oscuro con capas medianamente delgadas de cinturones (bloques) que contienen pedernal de piedra caliza fina, piedra caliza microcristalina y piedra caliza granular. Estas rocas son ricas en foraminíferos y organismos bentónicos odonatos.
2.2 Estructuras de control de minerales
Las estructuras de control de minerales se caracterizan por estructuras de deformación por corte regionales pliegue-frágil-dúctil y dúctil-frágil. Las fallas sur (F1) y norte (F2) dentro del área minera se han convertido en las estructuras de fallas de primer orden más grandes del área. F1 y F2 son ondulados y curvados a lo largo del rumbo. El plano de la falla está inclinado N con un ángulo de inclinación de 70° a 80°. Son fallas de empuje de alto ángulo. Las fallas con tendencia noreste y noroeste son fallas sincrónicas del yugo * * *. La falla con tendencia noroeste es de gran escala y tiene una serie de tiempo larga. Las fallas con tendencia noreste golpean entre 40 ° y 60 °, y el plano de la falla es más pronunciado que la falla con tendencia noroeste. La estrecha relación entre las fracturas SN y la mineralización es muy obvia tanto a escala regional como a escala pequeña y mediana. La reorganización tectónica este-oeste, noreste, noroeste y norte-sur es una condición estructural importante para la formación de depósitos de oro.
Las secciones estructurales en forma de arroz y las ubicaciones litológicas favorables que contienen mineral que formaron están estrechamente relacionadas con la alteración de la mineralización de oro causada por la concentración de tensiones, formando una serie de estructuras de fallas permeables que incluyen juntas, fisuras y hendiduras. Cuando estas estructuras de fallas permeables se desarrollan en zonas de cizalla que son favorables para los estratos que contienen minerales, las rocas rotas pueden formar directamente cuerpos minerales industriales.
2.3 Alteración de la roca circundante
La alteración de la roca circundante es generalmente relativamente simple. Las alteraciones estrechamente relacionadas con la mineralización de antimonio-oro incluyen principalmente silicificación y carbonatación, seguidas de barita, illita, pirita, arsenopirita, limonita y caolín. La alteración de la mineralización se puede dividir en tres etapas: la etapa inicial se caracteriza por pirita, arsenopirita, arsenopirita y silicificación débil; la etapa intermedia todavía se caracteriza por pirita, arsenopirita y arsenopirita, pero acompañada de *** silicificación, ankeritización y calciteización son obvias. ; la alteración de la mineralización tardía se caracteriza por piritización de grano grueso, mineralización de antimonio y cinabarización, acompañada de fuerte jasperización, calciteización, Spar pesado y una pequeña cantidad de ilitización. Entre ellos, la alteración de la mineralización temprana y media está estrechamente relacionada con la mineralización de oro, y la pirita de arsénico y la arsenopirita son los minerales auríferos más importantes.
3 Características geológicas de los yacimientos
3.1 Características de los yacimientos
Los yacimientos industriales a gran escala en el área minera de Jinlongshan son principalmente el No. 1, No. 3, No. 6 y No. 16 No. 1, los demás son cuerpos minerales más pequeños o solo mineralizados.
El yacimiento número 1 y su zona de alteración del borde exterior tienen 380 metros de largo y unos 4 metros de ancho. La parte suroeste del yacimiento tiene forma de veta, con una tendencia de 40° a 60°; la parte noreste del yacimiento tiene forma de lenteja, con una tendencia de 60° a 100°. La tendencia general es NW-N, con un ángulo de inclinación de 72° ~ 86°. La dirección del yacimiento es suave, ondulada y la forma general es compleja e invertida. La longitud controlada real del yacimiento es de 230 metros, el espesor horizontal es de 1,03 ~ 20,80 metros y el espesor promedio es de 6,71 metros. La elevación máxima expuesta del yacimiento es de 906 metros y la elevación mínima controlada por el proyecto es de 746 metros. La ley de oro del yacimiento es 1,04×10-6 ~ 64,26×10-6, con un promedio de 6,13×10-6. El yacimiento está compuesto principalmente por depósitos diseminados de oro de pirita-arenopirita y depósitos diseminados de oro de pirita. Los depósitos de oro de antimonio similares a brechas aparecen en zonas de fuerte alteración de fracturas donde se superponen fracturas frágiles locales en dirección noreste.
El yacimiento No. 6 está distribuido en el lado este del bloque de mineral. La zona de alteración estructural de la mina de oro tiene >1000 metros de largo, 3,00 ~ 12,70 metros de ancho, con orientación de 40° ~ 55°. , desciende al NO y tiene un ángulo de inclinación de 75° ~ 88°. La longitud controlada del yacimiento es de 280 metros y el espesor horizontal es de 0,73 a 14,92 metros. La elevación máxima expuesta del yacimiento es de 849,6 metros, la elevación más baja controlada por el proyecto es de 750,11 metros y el ángulo de inclinación controlado es de 257,60 metros. La ley de oro del yacimiento es 1.00×10-6 ~ 65438+. Debido a cambios obvios en el espesor, el yacimiento se extiende en forma de onda suave a lo largo del rumbo y la tendencia, y la ley del mineral profundo obviamente tiende a enriquecerse. . Los cuerpos minerales generalmente tienen forma de lente, con bordes bifurcados y, a menudo, hay masas rocosas circundantes en su interior. El yacimiento está compuesto principalmente por depósitos diseminados de oro de pirita-arenopirita y depósitos diseminados de oro de pirita, con depósitos ocasionales de oro de antimonio tipo brecha.
El yacimiento No. 16 se distribuye en la parte sureste del bloque de mineral y está ubicado en el flanco sur del anticlinal Jinlongshan. El yacimiento está controlado por fallas entre capas casi de este a oeste. La longitud de la fractura es de 300 metros, el rumbo es de 90° ~ 105°, el ángulo de inclinación es de 180° ~ 195° y el ángulo de inclinación es de 75° ~ 80°. El yacimiento controlado por ingeniería tiene 98 metros de largo, con un espesor horizontal de 2,06 a 9,32 metros y un espesor promedio de 5,00 metros. La elevación máxima expuesta del yacimiento es de 855 metros y la elevación mínima controlada por el proyecto es de 733 metros. La ley de oro del yacimiento es 1,13×10-6 ~ 52,58×10-6, con un promedio de 8,15. El yacimiento está compuesto principalmente por mineral de oro diseminado de pirita-arenopirita y mineral de oro de pirita diseminado.
El yacimiento número 3 está ubicado en el eje del anticlinal Jinlongshan y se produce en la sección litológica media y superior de la Formación Nanyangshan. Se extiende en dirección este-oeste y está controlado principalmente por. la zona de expansión del escote en el eje del pliegue. El yacimiento de superficie controlada tiene 60 m de largo, con un espesor horizontal de 5 ~ 15 m y una ley de oro de 1,03 × 10-6 ~ 33,53 × 10-6, con un promedio de 4,13 × 10-6. El yacimiento está compuesto principalmente por mineral de oro diseminado de pirita-arenopirita y mineral de oro de pirita diseminado, con forma lenticular.
3.2 Composición del mineral
Los principales minerales metálicos del mineral son arsenopirita, arsenopirita, estibina, pirita y una pequeña cantidad de cinabrio y calcopirita. Los minerales de ganga incluyen calcita, ankerita, sericita y dikaita. Los principales minerales auríferos son la arsenopirita y la arsenopirita.
El oro se presenta en esferas submicroscópicas (0,01,04 ~ 0,075 micrones) en forma de cuentas y cadenas en zonas de acreción de pirita de arsénico y partículas de arsenopirita.
3.3 Estructura del mineral y división de etapas de mineralización
La estructura del mineral es principalmente euhédrica-semi-euédrica-heteromórfica, incluyendo metasomatismo, separación y disolución de soluciones sólidas. La estructura es (venosa) diseminada, brechada, masiva y parecida a una vena (reticular).
La mineralización del depósito se puede dividir en tres etapas de mineralización: período de pre-enriquecimiento de mineralización sedimentaria singenética, período de mineralización de superposición estructural-transformación hidrotermal y período de enriquecimiento secundario de oxidación supergénica. El período de mineralización de superposición estructural-transformación hidrotermal se puede dividir en cuatro etapas: período de mineralización de deformación de pliegue, período de mineralización de escisión de deslizamiento de tensión de pliegue secundario, período de mineralización de falla tipo rodilla y período de mineralización de deformación frágil.
3.4 Composición del mineral
El mineral es rico en oro, cobre, plomo, zinc y otros elementos, y su contenido varía mucho. Au se correlaciona principalmente positivamente con Cu, Ag, Bi y Fe, con coeficientes de correlación de 0,86, 0,60, 0,44 y 0,30 respectivamente, que son básicamente consistentes con los minerales auríferos, principalmente pirita y calcopirita.
4 Análisis del origen de los depósitos minerales
4.1 Características de inclusión mineral
Las características de inclusión fluida, composición de la fase líquida y composición de la fase gaseosa del mineral de oro Jinlongshan cinturón se muestran en la Tabla 1, Tabla 2 y Tabla 3 (Zhang Fuxin, 1997; Zhao, 1997).
Las inclusiones están relativamente desarrolladas, pero la mayoría son menores de 5 micras, generalmente entre 1 y 3 µm. Además, desde la mineralización de oro, mineralización de antimonio hasta la etapa de carbonatación, las inclusiones se vuelven gradualmente más grandes, principalmente en fase líquida y fase gas-líquido, con una relación gas-líquido que oscila entre el 5% y el 25%. Las inclusiones son esféricas, elípticas, alargadas e irregulares. Bajo un microscopio con un aumento de 40 × 10 se pueden ver muchos pequeños puntos negros en forma de fase gaseosa que saltan en las inclusiones líquidas.
En general, los fluidos formadores de minerales son Cl-》F- y Na+》K+, que son fluidos de tipo Cl-na++.
La medición de inclusiones de fluidos minerales muestra que los cationes en la fase líquida de los fluidos formadores de minerales que contienen oro son aniones K+》Na+, Au》Sb ()》(f-+cl-); los componentes de la fase gaseosa son principalmente H2O, seguido de dióxido de carbono, metano, monóxido de carbono y N2.
Desde la etapa de mineralización de oro y antimonio hasta la etapa de carbonatación, los contenidos de N2 y CO2 en las inclusiones aumentan, y también se detecta cierta cantidad de O2 en la etapa de carbonatación, lo que indica que a medida que avanza la mineralización Evolución , el sistema de fluido formador de mineral se vuelve cada vez más abierto y se agrega más precipitación al fluido formador de mineral, lo que indica que la profundidad de formación del mineral se vuelve gradualmente menos profunda y se produce un levantamiento de la corteza durante el proceso de formación del mineral.
Tabla 1 Características de inclusión de fluidos y temperatura de homogeneización del cinturón mineral de oro de Jinlongshan
Tabla 2 Composición de inclusión de fluidos del cinturón de mineral de oro Jinlongshan
Nota: ① No disponible Estadísticas ②Ca2+ no se cuenta; “-” es inferior al límite de detección.
De la mañana a la noche, el contenido de H2O en el fluido formador de mineral disminuye, el contenido de CO2 aumenta y la relación H2O/CO2 disminuye significativamente (Tabla 3), lo que indica que la concentración de CO2 aumenta gradualmente. Según el principio del equilibrio químico, el contenido de iones totales en la solución también debería aumentar. Además de las características de los depósitos de oro típicos de tipo Carlin (Kerrich et al., 2000; Berger et al., 1991) y la secuencia de ensamblaje mineral del cinturón mineral de oro de Jinlongshan.
Tabla 3 Composición de la fase gaseosa de las inclusiones fluidas en el cinturón de la mina de oro de Jinlongshan
Nota: El parámetro de reducción r = (H2+monóxido de carbono+metano)/dióxido de carbono es “-”; inferior al límite de detección.
Tabla 4 Composiciones isotópicas de carbono (estándar PDB), hidrógeno y oxígeno (estándar SMOW) de minerales e inclusiones de fluidos minerales en el cinturón mineral de oro de Jinlongshan
Nota: Para calcularlos valores, Las ecuaciones de fraccionamiento de calcita, calcita y agua son respectivamente: 1000l nα calcita-agua = 3,42 × 106t-2-2,86 (Zhang Ligang, 1985, 200 ~ 500 ℃); 1000lnα calcita-agua = 2,78 × 106t-2-); 2,89 (Zhang Ligang, 1985, 200 ~ 500 ℃) O'Neil, 1969, 0 ~ 800 ℃), las otras columnas son valores medidos * citado de et al (1997), * citado de Zhao (1997), desconocido; Nota: Probado por el Laboratorio Abierto de Isótopos de la Academia China de Ciencias Geológicas. El modelo de espectrómetro de masas es MAY251EM, con una precisión del análisis de isótopos de carbono y oxígeno del 0,2% y una precisión del análisis de isótopos de hidrógeno del 2%. "-" no está probado.
A juzgar por los depósitos de oro de Jinlongshan y Qiuling, los contenidos de CH4 y C2H6 en las inclusiones tardías son mayores que los de la etapa de mineralización de oro-antimonio. Esto puede deberse al alto contenido de materia orgánica en las inclusiones. estratos minerales. Se oxida y descompone en CH4, C2H6 y CO2 bajo la acción de fluidos hidrotermales, resultando en un mayor contenido de hidrocarburos ligeros en las inclusiones tardías que en la etapa de mineralización principal. Otra razón es que la temperatura de mineralización de la última etapa es baja, lo que favorece la existencia estable de C2H6, etc.
4.2 Condiciones físicas y químicas
El rango de temperatura uniforme de las inclusiones en la etapa de mineralización de oro es de 158 ~ 268 ℃, concentrado entre 180 ~ 220 ℃, y la salinidad es de 5,7% ~ 7,85% (Zhang Fuxin et al., 1997). En la etapa de mineralización de antimonio, la temperatura uniforme es de 120 ~ 277 ℃, concentrada entre 140 ~ 220 ℃ y la salinidad es de 8,3% ~ 8,6% (Zhang Fuxin et al., 1997). La temperatura uniforme en la última etapa de mineralización es de 81 ~ 184 ℃, concentrada entre 130 ~ 180 ℃. Esto muestra que la temperatura homogénea del fluido formador de mineral disminuye gradualmente desde la etapa principal de formación del mineral hasta la última etapa de formación del mineral, y tiene las características de temperatura media-baja y salinidad media-baja, lo cual es consistente con las características generales de los depósitos de oro fino diseminado.
4.3 Firma geoquímica isotópica
Isótopos de hidrógeno, oxígeno y carbono
El mineral δ18O se concentra en el rango de 16,5 ‰ ~ 25,5 ‰ y está enriquecido en 18O y roca sedimentaria δ18O (5‰~25‰; Wei Juying et al., 1988). Se puede ver en las características δ18O del depósito Jinlongshan que hay una tendencia decreciente gradual desde la etapa de mineralización de oro (24,3 ‰ ~ 25,9 ‰) hasta la etapa de carbonatación (16,5 ‰ ~ 17,9 ‰), y la temperatura durante el proceso de mineralización. continúa disminuyendo, por lo que el δ18O del fluido debería disminuir gradualmente. Desde la mañana hasta la noche, el valor δD de las inclusiones líquidas aumenta gradualmente (Tabla 4). El δD promedio del fluido en la etapa metalogénica principal del depósito Jinlongshan es -87‰, y en la etapa posterior es -65‰. El depósito de Qiuling cambió de -83‰ a -69‰; estos valores de δD fluctúan alrededor de la precipitación atmosférica mesozoica local (J-K) δD (δD = -88‰) (Zhang Ligang, 1985). En el diagrama δD-δ18O de fluidos formadores de minerales, los puntos de proyección de los fluidos formadores de minerales en el área de estudio están ubicados en el intervalo de agua de magma o en los lados izquierdo y derecho, y cerca del límite submarino metamórfico. Los puntos de proyección de la mayoría de las muestras se desplazan significativamente hacia la derecha en relación con la línea de precipitación atmosférica, lo que indica que los fluidos se han intercambiado completamente con o desde las rocas circundantes, enriqueciendo así δ18O, y también indica que los fluidos formadores de minerales pueden derivarse de precipitación atmosférica. Evolucionó del agua de construcción sedimentaria (Tabla 4).
De la mañana a la noche, los fluidos formadores de minerales suelen evolucionar hasta convertirse en precipitación atmosférica. La distribución de puntos de proyección del depósito de oro de Jinlongshan en el diagrama δD-δ18O es similar a la del depósito de oro del Devónico Baguamiao (inclusiones sincrónicas) en esta área. Los valores de δD y δ18O son -117,9 ‰ ~ -53,5 ‰ y -. 3,07‰ respectivamente. Los δD y δ18O de las inclusiones en calcita, calcita y ankerita son -62,2 ‰ ~ -131,9 ‰ y 8,31 ‰ ~ 15,20 ‰ respectivamente.
Además, desde la etapa inicial de mineralización hasta la etapa tardía de mineralización, el δD promedio de las inclusiones fluidas fue -98,0‰ (4 muestras), -78,6‰ (6 muestras) y -32,6‰ ( 1 muestra) (Fan Shuocheng et al., 1994), y aumentó gradualmente. Los valores medios de δ18O son 13,9‰, 10,8‰ y -7,63‰ respectivamente, que disminuyen sucesivamente. Esta tendencia es coherente con el cinturón mineral de oro de Jinlongshan.
Estas características similares pueden estar relacionadas con que tienen el mismo fondo tectónico, lo que conduce a procesos de evolución de fluidos similares.
Isótopos de azufre
El valor δ34S de la pirita en las rocas sedimentarias de la serie de rocas mineralizadas es -4,23×10-3 ~ +0,73×10-3, con una variación rango de 4,96 × 10-3. Está cerca del azufre del meteorito y tiende a ser negativo, lo que indica que proviene de fuentes de azufre hidrotermales volcánicas y está ligeramente reducido por organismos, que es similar a esta roca que contiene minerales. El valor δ34S del sulfuro hidrotermal en el mineral es 11,05×10-3 ~ 19,76×10-3, con un rango de 8,71×10-3, lo que indica un enriquecimiento temprano de azufre pesado.
Isótopos de plomo
Los isótopos de plomo de la pirita en sistemas de rocas que contienen minerales varían mucho, oscilando entre 18,058% y 18,478% para 206Pb/204Pb y 15,523% a 15,843% para 208Pb/. 204Pb.
4.4 Edad de mineralización
El análisis de edad 40Ar/39Ar muestra que la edad de mineralización del oro es de 135,5 Ma, lo que significa que el depósito se formó en el Cretácico Inferior.
Con base en el análisis anterior, inicialmente se cree que el depósito de oro de Jinlongshan es del tipo vetilla diseminada.
Referencia
Liu Xinhui, Liu Shuang, Li Yuan, et al. Las reglas de almacenamiento y transporte de fluidos formadores de minerales en el depósito de oro Jinlongshan-Qiuling y la dirección de la prospección regional de oro. Serie de prospección geológica (aumentada): 10 ~ 14.
Zhang Jing, Chen Yanjing, Zhang Fuxin, et al. Estudio sobre la geoquímica de los fluidos formadores de minerales en el depósito de oro tipo Carlin en Jinlongshan, Shaanxi. Geología de depósitos minerales 21(3):283~291.
[Autor: Zhang Yanchun]