Depósito de cobre en el condado de Yuanqu, provincia de Shanxi

1. Unidades geotectónicas

El depósito de cobre de Tongkuangyu se encuentra en el extremo sur de la zona de unión entre el Macizo de Ordos y el Macizo de Hehuai en el Bloque Norte de China. Esta zona de unión se formó sobre la base de la grieta trifurcada precámbrica en el cratón chino-coreano. Ma Xingyuan (1985) y Zheng Chaowen (1986) creían que la grieta trifurcada ocurrió en la época Neoarqueana a Proterozoica (Figura 2-66).

Xing Jishan (1989) dividió la antigua estructura del cratón precámbrico de Shanxi en seis unidades estructurales de norte a sur, que son: cinturón estructural Baode-Youyu, antiguo valle del rift de Wutai-Lüliang, antiguo valle del rift de Zhoushan, El valle del rift de Ligu-Yangquan, el antiguo valle del rift de Zhongtiaoshan Sancha y el antiguo valle del rift de Zuoquan-Anyang, etc. Estas antiguas estructuras tienen un control obvio sobre el desarrollo de la historia geológica de Shanxi (Figura 2-67).

Sun Jiyuan et al. (1992) utilizaron datos de tomografía sísmica para explicar el desarrollo estructural del área de Zhongtiao. Creía que había un fenómeno evidente de afloramiento astenosférico en las áreas de Zhongtiao y Sanmenxia. La columna de afloramiento de la astenosfera se refleja en un cuerpo de baja velocidad, que tiene entre 90 y 100 km de ancho, entre 60 y 150 km de profundidad (sin fondo) y una cima de 60 km. En la profundidad aparece una capa horizontal de baja velocidad. Tiene entre 15 y 20 km de espesor y se extiende hacia el sur hasta las montañas Qinling y se extiende hacia el norte para conectarse con la corteza inferior de la montaña Taer-Montaña Erfeng (Figura 2-68).

La anomalía de gravedad negativa de Bouguer y la anomalía magnética negativa en el área y las características lineales de las imágenes de detección remota de TM son consistentes con las fallas grandes y profundas regionales. Dos fallas profundas que corren hacia el NE (Jiezhou-Moli) y hacia el NO (Sanglin-Guduodi) se cruzan en ángulo recto, formando la falla límite del valle del rift trifurcado. El estrato más antiguo expuesto en el área es el Complejo Archean Sushui, que se puede comparar con el Grupo Fuping en el área de las Montañas Wutai-Montañas Taihang, el Grupo Jiehekou en el área de las Montañas Luliang y el Grupo Taihua en el área de las Montañas Qinling, formando el sótano del cratón.

El Neoarqueo o Paleoproterozoico entró en un nuevo período. Al mismo tiempo, se produjeron diapiros astenosféricos y se produjo vulcanismo submarino, y las montañas Zhongtiao se estiraron. El valle representa un paisaje estructural típico, y la mina de cobre Tongkuangyu nació sobre este fondo estructural.

Fig.2-66 Grieta precámbrica en el cratón chino-coreano (adaptado de Ma Xingyuan, 1985) (según Ma Xingyuan.1985, reparado)

1—Neoarqueano-Paleoproterozoico rift; 2: rift neoproterozoico medio; 3: rift paleoproterozoico; 4: rift paleozoico tardío; Lüliang-Zhongyue; ciclo Jinning; C: ciclo caledonio; II. de área minera

(1) Estratigrafía

Área minera Los estratos se representan brevemente en la Tabla 2-46.

Los estratos expuestos en el área minera incluyen principalmente la serie de rocas sedimentarias metavolcánicas neoarqueas de la Formación Luotuofeng del Grupo Jiangxian Group Copper Mine Valley Group, y por encima están las series de rocas volcánicas metapotásicas de la Formación Xijinggou y la Formación Shuijinggou (Tabla 2-46).

Tabla 2-46 Tabla 2-46 Escala estratigráfica del depósito de cobre de Tongkuangyu

La Formación Luotuofeng es la principal roca que alberga mineral y pertenece a un conjunto de fuentes terrestres Clástico-volcán- Serie de rocas sedimentarias. La parte inferior es roca sedimentaria clástica terrestre costera, que ha sido metamorfoseada regionalmente para formar cuarcita, esquisto de sericita y sericita; la parte superior es roca sedimentaria volcánica de trinchera, que ha sido metamorfoseada para formar sericita, pórfido alterado, esquisto de sericita, cuarcita de turmalina, etc., está estrechamente relacionado con la formación del depósito de cobre Tongkuangyu.

La Formación Xijingou se encuentra encima de la Formación Luotuofeng. La roca principal es el esquisto de clorito de cuarzo, también conocido como roca volcánica básica metamórfica rica en potasio. Localmente, se pueden ver esquistos de clorito de sericita, biotita de hornblenda o mica negra. Roca de mica.

La Formación Shujinggou está compuesta principalmente por riolita metamórfica rica en potasio y toba metariolítica. Expuestos en el borde sur del área minera, están en contacto con la cuarcita del Grupo de Piedra Danshan y la Formación Jiepailiang del Grupo Zhongtiao respectivamente. Los datos de edad de los isótopos del subgrupo Tongkuangyu se muestran en la Tabla 2-47.

(2) Estructura

La estructura de la zona minera es compleja. El subgrupo Tongkuangyu es un pliegue invertido, siendo el ala norte el ala normal y el ala sur la invertida. ala. El eje de este anticlinal invertido expone el Camel Hump Group. La Formación Luotuofeng que contiene mineral en el área es un sinclinal compuesto cerrado, invertido y medio abierto. La dirección axial del pliegue es NE25°, inclinándose hacia SW, y la superficie axial se inclina hacia NW con un ángulo de inclinación de 60°. En términos generales, esta área es un sistema de plegado de múltiples etapas (Figura 2-69). Las estructuras de fallas también están bien desarrolladas en esta área, la más importante de las cuales es la falla normal de Zhiyaoshan. Se extiende por más de 800 m, apunta al NW 20 ° ~ 40 ° y el plano de falla se inclina hacia el NE con un ángulo de inclinación de 34 ° ~ 68 °. El muro colgante de la falla se desliza hacia el SE, con una distancia vertical de 160 m y un desplazamiento horizontal de 200 m. Esta falla ocurrió después del período de mineralización principal y cortó oblicuamente los estratos, provocando que los cuerpos minerales en el pórfido alterado fueran desplazados y fragmentados. Además, existen algunas fallas de cabalgamiento y fallas horizontales en la zona.

(3) Rocas intrusivas y rocas volcánicas relacionadas

Fig.2-67 Esquema de distribución del paleorift en la provincia de Shanxi (según Xing Jishan et al., 1980 Adaptado de datos anuales ( después de la sección CT de la Fig.2-68 a lo largo de la longitud 112°E en la plataforma del norte de China (según Sun Jiyuan et al., 1992)

1—Cuerpo de alta velocidad 2 cuerpo de baja velocidad

Diabasa metagabro, también conocida como roca metabásica. Fue una intrusión en forma de lámina en la etapa inicial, y luego se descompuso en varias lentes estructurales mediante deformación estructural, con una distribución de "pez de roca" (Figura 2-70). Las rocas comunes en la superficie incluyen esquisto de biotita hornblenda, esquisto de biotita cornuda, esquisto de biotita escapolitana, esquisto de clorita, etc. La diabasa metagabro es masiva, de grano fino a medio grueso, con una estructura metamórfica de color verde brillante. Los principales minerales son el anfíbol ordinario y el feldespato, seguidos de la biotita y una pequeña cantidad de zoisita, epidota, clorita oolítica, calcita, magnetita, magnetita de titanio, pirita, etc.

Los principales minerales de la dacita modificada son feldespato, cuarzo, feldespato potásico y biotita, y los minerales accesorios son magnetita de titanio, magnetita, pirita, epidota y fósforo, caliza, rutilo, anatasa y turmalina, etc. La característica distintiva es que generalmente tiene una textura microscópica o una estructura microscópica moteada.

El pórfido de monzonita de cuarzo alterado fue denominado pórfido de granodiorita metamórfico por Wang Zhi y Wen Guang (1957). El límite de contacto entre el macizo rocoso y la roca circundante principal que contiene mineral (pórfido alterado) es claro. El macizo rocoso contiene minerales pero es de menor importancia. La roca tiene una estructura masiva y en ocasiones presenta esquistosidad. Estructura de pórfido, el contenido de fenocristal es aproximadamente del 60-70% de toda la roca, compuesto principalmente de cuarzo, albita y ortoclasa, con una pequeña cantidad de biotita, en forma de escamas de otras formas o agregados de escamas. Los principales minerales accesorios son magnetita, hematita, turmalina, apatita, circón, rutilo, barita, etc.

Tabla 2-47 Edad isotópica de la roca volcánica en el depósito de cobre de Tongkuangyu (Ma)

Fig.2-69 Marco tectónico y correlación entre la ratificación y la esquistosidad en el distrito mineral de Tongkuangyu (adaptado de Lu Jiuru et al.) (después de Lu Jiuru et al., modificado)

1—Sericita (cuarcita de turmalina); 2—Esquisto de sericita; 3—Esquisto arcilloso de sericita; 4—Pórfido alterado; 5—S0 Tendencia del lecho; 6-esquistosidad; rastro del eje de 7 pliegues; 8-F2 rastro del eje de pliegue; falla de 10-Falta de Zheyaoshan, producida en forma de vetas, antiguamente se llamaban vetas de diorita. Generalmente, las grietas penetran en dirección EW o SN y tienen de 20 a 30 m de ancho. Los principales minerales son piroxeno lábil, plagioclasa, epidota, ilmenita, calcita, etc. A juzgar por los datos geológicos regionales, es un producto del mismo período que la andesita del Grupo Yuxiyanghe del Proterozoico.

(4) Geología del depósito de cobre

1. Yacimientos minerales

Hay 339 yacimientos conocidos en este depósito (112 en la tabla de reservas de 1992). Sólo hay cinco yacimientos principales: No. 1, 2, 3, 4, 5 y No. 1. Entre ellos, los yacimientos N° 5 y N° 4 son los más grandes y se producen en pórfido alterado (Ma). Las reservas de los dos yacimientos representan más del 85% de todo el yacimiento. Los cuerpos minerales No. 1, 2 y 3 son de pequeña escala y se encuentran en metagabrodiabase (Mb) en forma de lámina. Los cuerpos minerales generalmente tienen forma de lentes y vainas.

El yacimiento No. 5 está ubicado en pórfido alterado (Figura 2-70, Figura 2-71). El yacimiento comienza en Shuiyaogou en el este y termina en Heiyangou en el oeste. Tiene más de 1.100 metros de largo a lo largo del yacimiento, con la elevación de control más baja de 575-700 m, y continúa profundizándose hacia abajo. Todo el yacimiento se encuentra al sur y al oeste. El yacimiento tiene forma de lente plana, con un espesor de 185 m en el centro y un espesor de 6 a 61 m en los bordes. El yacimiento está dividido en partes este y oeste por la falla de Zhiyaoshan, con el cuerpo principal en el lado oeste de la falla (Figura 2-71).

El yacimiento No. 4 está ubicado encima del yacimiento No. 5, paralelo a éste, y es un yacimiento oculto (Figura 2-72). El yacimiento se encuentra en pórfido alterado y parte del mismo se encuentra en el cuerpo de diabasa metagabro superior. El yacimiento tiene 840 m de largo a lo largo del rumbo y se extiende más de 830 m a lo largo de la inclinación, con un ángulo de inclinación de aproximadamente 40°. El yacimiento se encuentra al sur y al oeste, con un ángulo de flanqueo de 22°. El yacimiento tiene un espesor de 218-30 m y es una lente plana con un centro grueso y bordes delgados.

Fig.2-70 Bosquejo geológico del distrito mineral de Tongkuangyu

l—Roca volcánica metabásica; 2—Cuarcita electromagnética; 3—Sericita 4 - pórfido alterado; 6 - cuerpo intrusivo básico; 7 - diabasa (diorita); 8 - cuerpo mineral; 9 - traza del eje del pliegue anticlinal; 13 - aparición de esquistosidad; ; 15 — Límite geológico; 16 — Sistema hídrico

2. Minerales

Según las características estructurales del mineral de cobre, el mineral se puede dividir en dos tipos: vetilla diseminada. tipo y tipo de veta, que generalmente representan dos etapas de mineralización, la primera es dominante en la etapa temprana y la segunda es dominante en la etapa tardía. Las combinaciones de minerales metálicos de tipo vetilla diseminada son principalmente pirita + calcopirita; pirita + calcopirita + molibdenita; pirita + calcopirita + calcobaltita; seguida de una pequeña cantidad de bornita, molibdenita y magnetita. Los minerales de ganga son principalmente minerales de alteración, principalmente cuarzo, sericita, calcita, turmalina, albita, clorita, biotita, etc.

Los minerales de tipo veta son generalmente de mineralización tardía. Según las características de relleno mineral de las vetas, se pueden subdividir en: vetas de sulfuro de metal puro, vetas de sulfuro de cuarzo que contienen residuos y fragmentos de roca circundante. y vetas de cuarzo-sulfuro que contienen diferentes Los principales minerales de alteración en la etapa de mineralización son las vetas de cuarzo-sulfuro. El principal mineral de sulfuro que contiene cobre en el tipo de veta es la calcopirita, seguida de la bornita y la calcocita. Otros minerales metálicos incluyen pirita, molibdenita, cobaltita, magnetita, hematita, ilmenita, rutilo, etc.

3. Reservas de mineral, ley y componentes asociados

La mina tiene reservas de cobre de 2.6467 millones de toneladas con una ley promedio de 0.68; reservas de molibdeno de 9473 toneladas con una ley promedio de 0.0072. ; y cobalto las reservas son 21.315t, con una ley promedio de 0,0072; tiene reservas de oro de 17,8t, con una ley promedio de 0,06g/t. Por lo tanto, la mina es principalmente de cobre y el cobalto, molibdeno y oro asociados se pueden utilizar de manera integral.

4. Principales características de las rocas que albergan minerales

Hay muchos tipos de rocas que albergan minerales en este depósito, incluyendo pórfido alterado, sericita, esquisto de sericita y roca metagabro. pórfido albita, monzonita, etc., entre los cuales la roca que alberga minerales más importante es el pórfido clástico alterado. El pórfido alterado ha tenido diferentes nombres: granodiorita metamórfica y pórfido de granodiorita metamórfica (Wang Zhi, Shen Qihan, Bai Jin et al., 1956), pórfido de granodiorita metamórfica (Wang Zhi, Wen Guang, 1957), pórfido de metacuarzo y toba cristalina de metacuarzo (" Grupo de redacción Geology of Zhongtiaoshan Copper Mine", 1978), pórfido de granito metasódico y toba cristalina de metacuarzo (Sun Haitian, 1990); pórfido de granito metasomatizado con potasio (Lu Jiuru, 1990).

Fig.2-71 Perfil de la línea exploratoria 11 en el distrito mineral de Tongkuangyu

1: Roca volcánica metabásica de la Formación Xijinggou; 2 - esquisto de sericita; 4 - pórfido alterado; 5 - roca intrusiva metabásica; 6 - diorita; 7 - cuerpo de mineral de cobre y número; 9 - falla de extracción; 11 - ubicación y número de perforación Perfil de la línea exploratoria 9 en el distrito mineral de Tongkuangyu

1—Roca volcánica metabásica de la Formación Xijinggou; 2—esquisto de sericita; 4—pórfido alterado; 5—roca intrusiva metabásica; Cuerpo y número de mineral de cobre; 8: Cuerpo de mineral de cobre y molibdeno (grado de molibdeno> 0,0032); 9: Límite geológico; 10: Falla de exfoliación; 12: Ubicación y número del pozo.

en su mayoría tiene una estructura de pórfido de fractura y una estructura de aplastamiento, una estructura clástica similar a una brecha y, a veces, muestra una estructura de franja delgada sedimentaria. La roca es de color gris o blanco grisáceo claro, con esquistosidad evidente. Hay dos tipos de fragmentos en las rocas: uno tiene forma de fenocristales, compuesto principalmente por plagioclasa, que tiene forma de placa semieuédrica, con cristales gemelos de tipo sodio y un tamaño de partícula de 0,75 a 2,2 mm; Fragmentos de sericita o esquisto de sericita, en forma de pequeñas lentes, generalmente de unos pocos milímetros a varios centímetros. Estos pórfidos y lentes protolíticos generalmente están albitizados. Además, se encuentran fragmentos de cuarzo y fragmentos de albita. La matriz está compuesta íntegramente por cuarzo de grano fino y sericita, con un tamaño de partícula inferior a 0,1 mm. Además, en la base rota también se encuentran ortoclasa (10-15), moscovita (3-2), biotita (15) y una pequeña cantidad de turmalina, apatita, epidota y otros minerales.

La mortarita alterada es una cataclasita alterada con textura de mortero. La roca original es roca subvolcánica extrusiva alcalina marina, a saber, pórfido córneo-pórfido córneo de cuarzo y su toba, roca tobácea y pórfido de albita, así como roca extrusiva, arenisca dura y otras combinaciones de rocas.

Se formó un conjunto de series de esquistos bajo metamorfismo dinámico regional de baja temperatura, incluidos esquistos de sericita, esquistos de sericita, esquistos de clorita y sericita, esquistos de clorita y sericita, esquistos de sericita y biotita escapolitana, etc. Bajo la acción de un fuerte estrés, se produjo una fuerte litificación cataclástica y milonitización. nuevamente, quedan algunos fragmentos minerales más grandes, que en apariencia parecen "fenocristales". Durante el proceso de formación, el pórfido sufrió intensa potasa, sodálisis y silicificación, y finalmente se convirtió en una roca estructuralmente alterada en forma de lente. Debido a la complejidad de la roca original, es aún más difícil de identificar después de que ha sufrido metamorfismo, deformación y alteración hidrotermal. Ahora sólo se le puede denominar pórfido alterado en función de sus características existentes. Además de las características microscópicas de la petrología, petroquímica y petrología estructural, también se pueden agregar los siguientes puntos a nivel macro: primero, en términos de ocurrencia, pórfido alterado, sericita y esquisto de sericita No existe un límite de contacto obvio entre ellos, y están en una relación de transición; en segundo lugar, la deformación estructural y las uniones son las mismas que las de la sericita y el esquisto de sericita, que son diferentes de los cuerpos intrusivos básicos. Esta roca generalmente se produce en el núcleo de la lente estructural de pliegue y pasa hacia afuera a sericita y esquisto de sericita. La capa más externa es cuarcita de turmalina, formando una lente estructural de pliegue compuesta cerrada que luego se transformó, convirtiéndose en una buena minería. espacio. En tercer lugar, bajo la acción de una fuerte tensión de corte dúctil, las formaciones rocosas en el área minera sufren pliegues apretados, deformación y descomposición para formar una serie de lentes estructurales, distribuidas en forma de "pez de roca".

(5) Alteración de la roca circundante

La alteración de la roca circundante en la zona es intensa. Los principales minerales de alteración incluyen biotita, clorita, albita, cuarzo, turmalina, escabalita, barita, etc. Las primeras alteraciones de la roca de la pared incluyen silicificación, sericitización, biotitización, hornblenización y cloritización. Las alteraciones tardías incluyen silicificación, sericitización, turmalina, escapolitización, carbonatación, barita y albita. La silicificación, la sericitización y la turmalina ocurren durante todo el proceso de mineralización. La alteración hidrotermal de las rocas ricas en minerales en los principales cuerpos minerales (cuerpos minerales No. 4 y 5) es principalmente silicificación, sericitización y turmalina, seguida de carbonatación, albita, biotitización, escapolitización y cloritización.

(6) Anomalías geofísicas y geoquímicas de los depósitos minerales

El depósito de cobre de Tongkuangyu se produce en la triple unión de la grieta trifurcada en forma de "espiga" en la montaña Zhongtiao, y el mineral La capa portadora es el Pico Camel de la Formación Arcaica Superior, esta formación ha experimentado una fuerte deformación por corte dúctil y desprendimiento de fallas. Las rocas que albergan el mineral son rocas sedimentarias volcánicas bimodales ricas en potasio. La mineralización es principalmente de tipo vetilla. hecha de cobre (molibdeno), y la alteración de la roca de la pared es Biotización, clorita, albita, silicificación y turmalina, etc. Además de prestar atención a las características geológicas mencionadas anteriormente, el trabajo de prospección también debe prestar atención a las siguientes características geoquímicas anormales. Características de la anomalía aeromagnética: en la región, la susceptibilidad magnética (k) del Complejo Sushui es 450×10-6×4π SI, y la susceptibilidad magnética (k) del Grupo Jiangxian y el Grupo Zhongtiao es (60~40)×10 - 6×4πSI. Por lo tanto, la anomalía positiva regional refleja la distribución del complejo Sushui, mientras que la anomalía negativa muestra el Grupo Jiangxian y el Grupo Zhongtiao. Si aparecen de 2 a 3 anomalías aeromagnéticas positivas en el área del Grupo Jiangxian, los depósitos minerales se distribuyen en el área de anomalía positiva baja y suave entre los dos picos de anomalía magnética.

Características de las anomalías de gravedad: Debido a la presencia de cuerpos de alta densidad como rocas volcánicas básicas metamórficas y rocas metabásicas en la zona minera, se presentan anomalías de alta gravedad, con un valor máximo de -46 μm/ s2. Hay una zona de gradiente de gravedad noreste en la parte sur del área minera, que refleja la zona de estructura de falla en el área de Tongyugou.

Características de la anomalía geoquímica: El estrato donde se produce el depósito es una zona de fondo medio-bajo, y el contenido de Cu es mayoritariamente <80×10-6. El contenido de Cu en la roca circundante cerca del mineral en el área minera es relativamente alto, con un promedio de 294,6×10-6. Desde el yacimiento hacia afuera, el contenido de Cu disminuye exponencialmente. Hay una gran área de anomalía de contraste en la superficie, que es equiaxial. La combinación de elementos es Cu, Zn o Cu, Zn, As, V, etc. El valor máximo de contraste es 3,50. Cu<400～Zn>0,4 es un halo en la mina (Liu Renliang, 1990). Cu es un elemento indicador directo para la prospección de minerales, y Au, Ag y As son elementos indicadores indirectos. Cuando el yacimiento está oculto, la anomalía de Cu refleja la cabeza del yacimiento y la dirección de la conexión de los picos representa la. tendencia del yacimiento. El elemento As es consistente con la anomalía de Cu, pero el contraste de la anomalía es menor. La anomalía de dos elementos de Au y Ag refleja la banda exterior del yacimiento de Cu. Están separados del yacimiento y forman anomalías sobre el yacimiento separado, lo que provoca la inconsistencia máxima entre Au, Ag y Cu.

Por ejemplo, el yacimiento No. 4 es un yacimiento oculto con una profundidad de enterramiento de 120 m. Hay anomalías claras sobre el yacimiento. Según la morfología de Cu y Au, el perfil se puede dividir en tres secciones de norte a sur. sur. La sección Ⅰ es desde el punto de proyección vertical del yacimiento en la superficie hacia el noroeste. Los estratos en la pared colgante del yacimiento se caracterizan principalmente por la superposición de anomalías de Au y Ag, con solo anomalías débiles de Cu. la proyección del cuerpo mineral en la superficie. Esta sección Caracterizada por amplias anomalías de Ag, la Sección III es la sección donde el cuerpo mineral se extiende axialmente hacia la superficie y está compuesta principalmente por anomalías de Cu, acompañadas de As, Ag y otras anomalías (. Figura 2-73).

3. Condiciones de mineralización

(1) Isótopos estables

Isótopo de azufre: El rango del isótopo de azufre δ34S del sulfuro metálico en el área minera es -4,5 ‰. ~+10.2‰, entre los cuales la pirita δ34S es -2.2‰~+9.6‰, la calcopirita δ34S es -4.5‰~+10.2‰ y la calcocita δ34S es +4.2‰~+4.3‰. El histograma de frecuencia de la composición de isótopos de azufre de los sulfuros metálicos tiene las características de una distribución en torre (Figura 2-74). δ34S tiene un rango de variación más amplio que la composición isotópica de los sulfuros de cobre y níquel derivados del magma, y ​​es diferente de los sulfuros sedimentarios cuya composición isotópica de azufre varía mucho y tiene una distribución en forma de onda, lo que indica que el azufre es un azufre mixto sintetizado a partir de múltiples fuentes. Desde la composición de isótopos de azufre del sulfuro diseminado temprano en las vetas tempranas (δ34S es -4,5‰~+6,8‰, Figura 2-73 Mapa de patrones de anomalías en la superficie del yacimiento de Tongkuangyu No. 4 tiene un promedio de +2,46‰), hasta la veta tardía de sulfuro La composición isotópica del azufre ( anomalías en las minas No. Ⅰ y Ⅱ, y anomalías en el frente No. Ⅲ) (δ18S varía de -1.4‰ a +9.6‰, promedio +3.27‰) tiene una tendencia creciente, y también muestra la mezcla de azufre externo a finales del año. período.

Isótopos de hidrógeno y oxígeno: como se muestra en la Tabla 2-48, el δ18O del cuarzo producido con sulfuros diseminados en vetillas tempranas es de +9,57‰ a +16,3‰, con una amplia gama de cambios. El rango de variación del cuarzo δ18O en minerales de veta tardía es relativamente pequeño, oscilando entre +10,58‰ y +14,25‰. El δ18O de la biotita es +7,58‰～+11,10‰.

El δ18O de la hematita tardía es +0,65‰～+3,33‰, y el δ18O de la calcita es +12,31‰～+30,62‰.

Fig.2-73 Modelo de anomalía de superficie del yacimiento No.4 en el distrito mineral de Tongkuangyu

Ⅰ, Ⅱ —Anormalidad en la mina III—Anomalía frontal

Figura 2-74 Histograma de la composición de isótopos de azufre del sulfuro metálico en el depósito de TongkuangyuFig.2-74　Histograma δ34S de sulfuro metálico en el depósito de Tongk uangyu

1—Calcopirita 2—Pirita 3—; Calcocita

La composición de isótopos de hidrógeno de las inclusiones minerales de cuarzo es -30,2‰~-123,2‰. La composición de isótopos de hidrógeno de los minerales de mica es -58,1 ‰ ~ -90,90 ‰.

Suponiendo que la temperatura de formación del mineral es de 350 ℃, al convertir el isótopo de hidrógeno del mineral en la composición de isótopos de oxígeno del agua, su δ18OH2O es +3,95‰~+10,5‰. La composición de isótopos de hidrógeno de las inclusiones minerales correspondientes se coloca en el diagrama de correlación δD-δ18O (Figura 2-75), que muestra que el fluido hidrotermal que forma el mineral proviene principalmente de agua de magma, con la adición de Tianshui.

Isótopos de carbono: El δ13C de la calcita es -6,68‰~+1,05‰ (Tabla 2-49). El histograma de isótopos de carbono (Figura 2-76) muestra que el isótopo de carbono cambia en un amplio rango y no tiene características de distribución en forma de torre. Se especula que la formación de vetas de calcita proviene principalmente del magma, y ​​no se descarta la adición de carbono de agua de mar.

Isótopo de plomo: la composición de isótopos de plomo se muestra en la Tabla 2-50. En la Tabla 2-50, se puede ver que las características de la composición de isótopos de plomo de la pirita y la calcopirita son 206Pb/204Pb con un valor de. 18,048~ 46,234; el valor de 207Pb/204Pb es 15,220~18,675; el valor de 208Pb/204Pb es 37,682~69,623. Tienen una amplia gama de variación, lo que indica una abundancia de plomo radiogénico.

Isótopos de estroncio: Los valores de 87Rb/86Sr de 4 muestras de calcita oscilaron entre 0,714781 y 0,728464; el valor de 87Rb/86Sr de 1 muestra de cuarzo fue de 0,768452. El valor de /86Sr varía de 1,472095 a 12,295633, y el valor de 87Rb/86Sr varía de 0,749649 a 1,055671. Después del cálculo, las edades del pórfido tardío son 1161, 1684 y 1984 Ma, lo que es básicamente consistente con la edad del macizo rocoso (1401 Ma) medida por el método K-Ar. La proporción de estroncio inicial del pórfido se proyecta en el mapa de evolución de isótopos de estroncio de la Tierra. La proporción de estroncio inicial está por encima de la línea de crecimiento de la corteza continental, lo que demuestra que el pórfido de granodiorita se formó mediante la refundición del material de la corteza.

(2) Inclusiones fluidas

Los minerales y las rocas que contienen minerales de la mina de cobre Tongkuangyu contienen inclusiones fluidas de tipos A, B, C y D. Sus características básicas son las siguientes: sigue la Tabla 2-51. Entre ellos, los tipos A, B y C son comunes y el tipo D es raro. La relación gas-líquido de las inclusiones fluidas tipo A es <15, y la proporción de inclusiones que varía de 5 a 15 es la mayor, estimada en más de 50. El tipo B son inclusiones multifásicas, que se pueden dividir en dos subcategorías: la primera subcategoría es fase gaseosa + fase líquida + cristales de halita. La segunda subcategoría es fase gaseosa + fase líquida + 1 a 2 cristales hijos desconocidos de halita. El volumen de inclusión fluida ocupada por la fase gaseosa es generalmente <15, variando de 5 a 15. La proporción de volumen de inclusión ocupada por los cristales hijos varía mucho, oscilando entre 5 y 50. Entre los dos subtipos de inclusiones, el segundo subtipo de inclusiones representa una proporción menor y las inclusiones de tipo B completas representan aproximadamente el 30% del número total de inclusiones fluidas. Las inclusiones de tipo C son inclusiones que contienen CO2, generalmente son raras y las que se pueden observar son muy pequeñas (5 μm). La mayoría de las inclusiones que contienen CO2 están dominadas por CO2, con una pequeña fase de solución acuosa. Es común que las burbujas de CO2 batan violentamente a temperatura ambiente. Las inclusiones de tipo D son raras, con diámetros generalmente de hasta 15 μm y relaciones gas-líquido superiores a 40. No hay muchas inclusiones de tipo D, lo que indica que la mineralización está en un estado relativamente cerrado o que el entorno de mineralización es profundo, por lo que el fluido formador de mineral tiene menos ebullición.

Tabla 2-48 Isótopo de hidrógeno y oxígeno del mineral e inclusión en el depósito de TongkUangyU

Nota: Q cuarzo; hematita Hm; calcita cal; p>

Los resultados de las pruebas de la composición de 11 inclusiones fluidas se muestran en la Tabla 2-52. Se puede ver en la Tabla 2-52. Tiene las siguientes características:

(1) El mineral. El fluido formador pertenece al sistema NaCl-CaCl2 (KCl)-CaSO4-H2O.

(2) Relación de concentración del catión principal: w[K]/w[Na] es 0,17~0,42; w[Ca2]/w[Na] es 0,35~4,03; K] es 1,16~16,8.

(3) Relación de concentración del anión principal: w[Cl-]/w[F-] es 43,9~396,3; w[Cl-]/w[ ] es 0,77~36,96.

Tabla 2-49 Isótopo de carbono de calcita en el depósito de Tongkuangyu

Tabla 2-50 Características de composición de isótopos de plomoTabla 2-50 Composición del isótopo de Pb

Tabla 2- 51 Tipo y características principales de la inclusión de fluido en el depósito de Tongkuangyu Composición de las inclusiones en el depósito de Tongkuongyu (otras muestras fueron analizadas por el laboratorio de isótopos del Instituto de Geología Mineral de la Corporación de la Industria de Metales No Ferrosos de China).

(4) El componente de la fase gaseosa w(CO2)/w(CH4) es 18,1~304,9.

Se puede observar que Na y Ca2 son absolutamente dominantes en el fluido formador de mineral del depósito Tongkuangyu, seguidos por K. Se diferencia significativamente de otros depósitos de pórfido de cobre en mi país en que los cationes son principalmente Na y K, seguidos de Ca2 (Yu Tiejie, 1981). Este resultado es consistente con la ausencia de minerales cristalinos hijos de sal de potasio en las inclusiones. Cl- y son los principales aniones, seguidos del F-. El CO2 domina la fase gaseosa.

De acuerdo con la temperatura uniforme de la inclusión de fluido, después de la corrección según el valor de presión, la temperatura de la inclusión de tipo A es de 150~340 ℃ y la temperatura de la inclusión de tipo B es de 266~933 ℃. Según el geotermómetro de isótopos de azufre, la temperatura oscila entre 160 y 315°C, con un promedio de 236°C. Considerando las condiciones geológicas de mineralización y la combinación de minerales primarios, la temperatura de mineralización se encuentra entre 350 y 250°C.

Según el cálculo de la presión de inclusión, la presión instantánea uniforme: las inclusiones tipo A son (1,2~4,7)×107Pa, y las inclusiones tipo B son 5,0×107~3,0×108Pa. La presión de mayor a menor representa básicamente las características de evolución de los fluidos hidrotermales. Si la temperatura de formación del mineral está entre 250 y 320 °C, la presión de formación del mineral correspondiente se estima en 5,0×107~1,5×108Pa.

(3) Otras condiciones físicas y químicas de los fluidos formadores de minerales

Fugacidad del oxígeno: lg de mineral diseminado en vetillas tempranas a 250 ℃ (fo2/105 Pa) = -31,6 ~ -43,6 ; lg (fo2/105Pa) de mineral de veta tardía = -30,9~-43,8. A 300°C, el lg (fo2/105Pa) de los minerales diseminados en vetillas tempranas = -27 ~ -38,7; el lg (fo2/105Pa) de los minerales en vetas tardías = -27,0 ~ -38,9.

Fugacidad del azufre: a 300°C, el lg de minerales diseminados en vetillas tempranas (fs2/105Pa) = -11,6~-4,8 el lg de minerales en vetas tardías (fs2/105Pa) = -11,6~ — 6.4.

Fig.2-75 δD—Diagrama δ18O del fluido formador de mineral

M—agua magmática; D—precipitación atmosférica C—agua metamórfica; >

Fig.2-76 Histograma de δ13C en el depósito de Tongkuangyu

Fugacidad del dióxido de carbono: a 300 ℃, cuando m (NaCl) = 3 mol/kg, el lg (fco2/105Pa) de los primeros mineral diseminado de vetilla = 0.029~0.047; el lg (fco2/105Pa) del mineral de veta tardía = 0.0066~0.597.

pH: a 300 °C, el valor de pH del fluido mineralizado diseminado en vetas tempranas es de 3,37 a 4,01; el valor de pH del fluido mineralizado en vetas tardías es de 3,43 a 4,28. Esto indica que el fluido mineralizante es moderadamente ácido.

(4) Origen de los depósitos minerales

El origen del depósito de cobre de Tongkuangyu es relativamente complejo y tiene las características de múltiples fuentes, múltiples fuentes, múltiples fases y compuestos de múltiples etapas. mineralización. El cuerpo mineral principal está en capas y algunas personas sugieren que es un depósito de cobre en capas (Chen Wenming et al., 1998; sin embargo, la mineralización tiene una cierta conexión con el cuerpo de pórfido compuesto. Las características de mineralización son vetillas típicas); formas diseminadas, y la estructura del mineral es de cobre-molibdeno, y es consistente con depósitos de pórfido (Wang Zhi y Wen Guang, 1957), por lo que también se le llama depósito de pórfido de cobre antiguo.