Evolución de la mineralización y estructura.
Hay muchos resultados de investigaciones sobre la evolución tectónica de la corteza terrestre, y también hay muchas opiniones y escuelas. Creemos que el estudio de la ciencia tectónica debe tener un concepto claro de espacio y tiempo, que es una etapa tectónica en el tiempo y una región o unidad tectónica en el espacio. Por ejemplo, el cinturón plegado geosinclinal de Caledonia en el sur de China se refiere al cinturón plegado geosinclinal formado por la orogenia de Caledonia. Otro ejemplo es el área de depresión en el sureste de China, que se refiere al área de depresión formada por la orogenia del Pacífico mesozoico y cenozoico y la orogenia del Himalaya. La mayoría de las depresiones se formaron por las fases geosinclinal y de plataforma de Caledonia y su posterior reactivación. Por lo tanto, es inconveniente discutir el concepto de áreas geotectónicas o unidades geotectónicas sin el concepto de tiempo, o los conceptos de áreas geotectónicas o unidades geotectónicas que no se pueden cambiar. El autor considera que éste es un gran defecto de la geotectónica tradicional.
Milchenko (1940) una vez dividió la estructura de la corteza terrestre en tres tipos geológicos: progeosinclinal, geosinclinal-plataforma y "bloque de falla". Chen (1959, 1965) dividió la historia tectónica de la corteza terrestre en cuatro etapas: la etapa pregeosinclinal, la etapa geosinclinal, la etapa de plataforma y la etapa de depresión. B и. Vilic Jin (1983) señaló en el libro "Metalogenic Characteristics of Uranium-bearing Areas" que la composición de la corteza terrestre se divide en la plataforma precámbrica y su escudo, el cinturón plegado nifi-fanerozoico y las estructuras mesozoica y cenozoica. para las tres unidades estructurales básicas de la zona de activación del magma. De los datos anteriores se puede ver que las unidades tectónicas de la corteza terrestre o etapas tectónicas han superado durante mucho tiempo la teoría geosinclinal tradicional. Además del geosinclinal y la plataforma, también existen áreas geosinclinales (o zonas de activación) y áreas estructurales pregeosinclinales o pre. -etapas geosinclinales. Por supuesto, la investigación geotectónica en la etapa tectónica pregeosinclinal es muy inferior a la de las estructuras de depresión, plataforma y depresión, o la investigación sobre las unidades geotectónicas precámbricas es muy inferior a la de la región geotectónica fanerozoica.
Basado en A.пPavlov (1936), E.B Pavlovsky (1962), M.B. Muratov (1975) y B.и. Kazanski (1978). La fase de formación de la corteza primitiva proviene de la agregación, compactación, calentamiento y fusión del polvo que se enfría en el universo, y se estima que dura 100 millones de años. La fase lunar es el enfriamiento gradual de la corteza terrestre hasta la formación de la hidrosfera. El basalto oscuro en la superficie de la corteza terrestre en ese momento era producto de la erupción de fluido de magma basáltico debajo de la corteza terrestre. Era similar a la corteza basáltica lunar actual, por lo que se le denominó etapa lunar (o corteza basáltica primitiva). escenario). La fase lunar se formó hace entre 4,7 y 3,8 mil millones de años y duró alrededor de 654,38 mil millones de años. En aquella época, la superficie de la corteza terrestre estaba dominada por una topografía ovalada negativa, lo que probablemente era un cráter formado por el impacto de un meteorito, lo cual es necesario verificar. Durante la fase lunar, el basalto toleítico que contiene gabro, rocas ultrabásicas y plagioclasa se desarrolla ampliamente en la superficie de la corteza terrestre. Debido a la larga evolución geológica, la corteza basáltica original está en su mayor parte enterrada bajo la corteza continental de rocas metamórficas de granito, y se conserva parcialmente en el fondo marino del Pacífico y en la capa superficial moderna del antiguo escudo (como la zona de Sutam del Escudo de Aldán). Durante la fase lunar ya existía una atmósfera compuesta de vapor de agua, metano, dióxido de carbono, amoníaco, nitrógeno, hidrógeno y gases nobles, pero contenía lluvia ácida volcánica (HCl, HF, H2S) y por tanto era diferente de la atmósfera actual. . Cuando la temperatura de la atmósfera inferior en la fase lunar se enfría por debajo de los 100°C, el vapor de agua se condensa y comienza a formar una cuenca de agua en el área del terreno negativo. La fase del núcleo continental (o fase del núcleo hace 3.800-2.500 millones de años) comienza con la formación de las cuencas más antiguas, hace aproximadamente 2.800-3.500 millones de años, y termina antes de la formación del geosinclinal primitivo más antiguo en el Neoarqueano, 28-2.500 millones. Hace 2.500 millones de años. Las características de esta etapa son que no existen depresiones y plataformas, la corteza continental aún no se ha formado, pero sí cuencas hídricas y terrestres, carece de fuerte diferenciación, estructuras lineales y grandes zonas de fallas de tracción, tiene ejes cortos e isométricos; Estructura: Al principio, se desarrolló ampliamente la lava con componentes de andesita y basalto, y luego se formaron enormes areniscas terrígenas compuestas y una pequeña cantidad de sedimentos ferromagnéticos. Finalmente, la corteza andesítica-basáltica, ampliamente desarrollada pero distribuida de manera desigual, fue granitizada, formando así la capa de sílice-alúmina de la corteza, la primera cúpula granítica de gneis (formada hace unos 3-2,5 mil millones de años) (Tabla 11-1). Las tres etapas anteriores son todas etapas pregeosinclinales, durante las cuales no se formaron estructuras sedimentarias que contengan uranio, excepto las cúpulas de gneis de granito que contienen uranio. El contenido de uranio también es muy bajo en las rocas básicas y ultrabásicas. Sólo en las cúpulas graníticas de gneis formadas por granitización neoarqueana, el contenido de uranio es relativamente alto, formando complejos graníticos que contienen uranio, que pueden proporcionar parte de la fuente de uranio para la mineralización posterior. Por ejemplo, en el Complejo Neoarqueano de Nanambu en el norte de Australia, hay gneis de granito de mica y minerales de uranio cristalino. El contenido de uranio del complejo es tan alto como 9,6 g/t. La cúpula de gneis de granito con alto contenido de uranio es el uranio en el. Etapa tectónica posterior. Fuente de uranio mineralizada más antigua. Sin embargo, no se han formado depósitos de uranio ni depósitos de uranio poligénico.
Desde el Neoarqueano hasta el Proterozoico Inferior (hace 2.800-2.400 millones de años), comenzó a entrar en la etapa geosinclinal en algunas zonas de la corteza terrestre. Debido a que es el geosinclinal más antiguo y formado, E.B. Pavlovsky lo llamó el período (área) geosinclinal primitivo.
Se caracterizan por una forma simple y un sistema estructural de pliegues lineales regionales formados por zonas de fallas profundas; no hay un levantamiento interior evidente en el interior; la fosa está llena de capas de rocas volcánicas-sedimentarias muy gruesas, y las rocas sedimentarias son relativamente estables; desde básica hasta ultra alta actividad magmática desde rocas básicas hasta ácidas; la anatexis, la regeneración y el metamorfismo regional de alta temperatura ocurren ampliamente; las capas de rocas formadas incluyen capas de albita-hornblenda, capas de andesita, capas de cuarcita que contienen hierro, capas de albita y capas de albita. capas de carbonatos, capas complejas de arenisca y capas de esquisto de grafito. Esto muestra que la evolución de la corteza terrestre ha madurado y el Movimiento Kenoran global (hace 2.600-2.500 millones de años) es una señal del regreso del geosinclinal neoarqueano. Por ejemplo, Canadá formó un geosinclinal durante el Neoarqueano. El basamento cristalino en esta zona se formó mediante el movimiento Kenoran, formando granito potásico que contiene uranio.
Después del Movimiento Keeneland, la plataforma más antigua comenzó a formarse durante la Era Paleoproterozoica (hace entre 2.500 y 2.000 millones de años). Es posible que algunas áreas hayan entrado en la etapa de plataforma antes, como la formación de la unidad tectónica del Escudo Sudafricano (cratón) en Sudáfrica. La cubierta de la plataforma comenzó a formarse hace 2.800 millones de años. Los depósitos de plataforma de conglomerado de uranio que contienen oro se formaron en la cuenca Lander Craton de Witwatersrage. Debido a que es la plataforma más antigua, algunas personas la llamaron la plataforma original. Sin embargo, la formación y duración de cada área de la plataforma son diferentes, y la edad del escenario de la plataforma también es diferente tarde o temprano. El área de la plataforma se caracteriza por el desarrollo de rocas terrígenas, como areniscas y limolitas estacionales, lutitas, calizas tabulares y dolomita depositadas en aguas continentales poco profundas, las areniscas y limolitas tienen buenas propiedades de clasificación y están ampliamente desarrolladas; no desarrollados, o casi todos pertenecen al conglomerado subyacente; hay muchas discordancias regionales, y la distribución de las capas de roca principales es estable, pero el espesor es pequeño y el gradiente de cambio es pequeño, y la distribución de Las rocas magmáticas son pequeñas; en lo que respecta a toda la capa de roca de la plataforma, el espesor total es mayor, pero el metamorfismo es débil o no se deteriora.
Tabla 11-1 División de las etapas de evolución tectónica de la corteza continental
B и. Kazansky (1988) compiló un mapa estructural continental precámbrico de 1/15 de millón basado en аа. Kosygin (1974) y su explicación. Se cree que las plataformas más antiguas comenzaron hace entre 2.800 y 2.200 millones de años. Sin embargo, desde una perspectiva global, el área de la plataforma se desarrolló relativamente extensamente a partir del Precámbrico Medio, pero la cubierta inicial no fue espesa. Después de que se desarrolló el área geosinclinal, se desarrolló una cubierta sedimentaria de plataforma más espesa. En el área de desarrollo de la estructura sedimentaria formada durante la etapa de plataforma, se encuentra la estructura de conglomerado de guijarros más antigua de Sudáfrica, que contiene fragmentos de uranio cristalizado, formando oro de placer y mineralización de uranio. Sin embargo, los depósitos de uranio sintético de Duoyin aún no se han formado en la etapa de plataforma. Sólo bajo la activación tectónico-magmática en la etapa posterior a la plataforma y en la etapa de depresión, el uranio enriquecido de tipo placer se activa y regenera, formando así un enriquecimiento superpuesto de pechblenda. mineral de depósitos de uranio poligénico.
De manera similar, durante el Paleoproterozoico (hace 1.900 a 1.600 millones de años), se produjeron movimientos tectónicos de bloques de fallas gigantes en las plataformas africana, canadiense, de Europa del Este e India. El bloque de falla graben depositó rocas volcánicas sedimentarias de roca moral y apareció por primera vez una construcción de roca clástica roja, lo que indica que la capa superficial de la corteza terrestre cambió de un ambiente reductor a un ambiente oxidante. A lo largo de la zona estructural de la falla del bloque de falla, se desarrolla un metamorfismo dinámico de la fase anfibolita y la fase de esquisto verde, o se distribuyen rocas intrusivas básicas, ácidas y alcalinas de profundidad media. Estos indican que algunas áreas en la plataforma han entrado en la etapa de depresión o han formado áreas de depresión. Debido a que es la zona de activación más temprana en la corteza terrestre, B. y Kazansky (1972) la llamaron zona de activación primitiva, B. Grigoliva (1986) la llamó zona de depresión primitiva y Yao Zhenkai (1986) la llamó depresión primitiva. zona de depresión paleoproterozoica.
Cabe señalar que el tiempo de formación de las depresiones paleoproterozoicas no fue simultáneo en varias regiones. Las áreas de depresión paleoproterozoica en Sudáfrica, Ucrania y otros lugares existieron hace 200 a 1,9 mil millones de años y hace 1,9 a 1,7 mil millones de años respectivamente. La Depresión de Anandi, formada por la activación del geosinclinal Payne-Creek en el norte de Australia, se formó en la Era Proterozoica Tardía hace 65.438±065 millones de años. En cuanto a las depresiones posproterozoicas, hay más, como la depresión mesoproterozoica de Athabasca en Canadá (hace 1,65-1,3 mil millones de años) y la depresión mesoproterozoica de Adelaida en Australia, hace 16 ~ 1,45 mil millones de años. El área de depresión en el sureste de China se formó en la Era Mesozoica (195 ~ 170 Ma).
En resumen, las áreas de depresión se pueden activar a partir de geosinclinales, plataformas (cratones) y bloques intermedios. En algunas zonas, el estadio de la plataforma es muy corto, los sedimentos son pocos y finos y algunos de ellos han sido denudados. En este caso, la etapa de la plataforma puede ignorarse y considerarse directamente transformada en un área de depresión después de que regresa el geosinclinal. El geosinclinal de Payne-Creek () en el norte de Australia se transformó en la Depresión de Anandi a finales del Proterozoico.
Sobre las características del área de depresión (área de activación), Chen, ад. Shcheglov, B и. Kazansky, фи. Vilic Jin y otros han realizado una investigación detallada. Sus características principales son: ① Las unidades tectónicas activadas se pueden dividir en escudos activados, cratones activados, plataformas activadas, bloques intermedios activados y áreas de pliegues geosinclinales activados según sus unidades tectónicas anteriores (2) La orogenia de los bloques de falla es fuerte y puede formarse; pliegues de línea corta La mayoría de ellos ocurren en condiciones continentales, lo que aumenta el contraste entre el relieve estructural y geomorfológico y crea nuevas unidades estructurales secundarias. El levantamiento del domo es el domo de la tierra, la cuenca entre montañas es la depresión (o cuenca de la depresión) y el valle del rift es el valle del rift de la depresión ③ La reactivación de las fallas activa las fallas originales, formando grietas arqueadas y grietas anulares, grietas radiales y grietas masivas. También existen fallas profundas que penetran la corteza terrestre. La mayoría de las fallas aparecen como fallas de pala pronunciada o fallas de napa.
Se desarrolla metamorfismo de falla, formando cinturones de rocas mixtas metamórficas dinámicas; ④ Hay capas gruesas de estructuras continentales similares a melazas volcánicas-sedimentarias o estructuras que contienen carbón en cuencas intermontañas, con características rítmicas complejas continentales ⑤ El magmatismo es fuerte y las rocas intrusivas y volcánicas; Las rocas eruptivas están ampliamente desarrolladas y el orden de actividad es ácido → alcalino → básico. El granito tiene las características de alto contenido de silicio, alto contenido de álcali, bajo contenido de hierro y pobre en magnesio, especialmente rocas magmáticas ácidas y de acidez media, que son diferentes de las rocas magmáticas en geosinclinales y plataformas. ⑥La sección de la corteza terrestre tiene las características de depresiones, plataformas y depresiones. Si falta la capa de plataforma, se trata de una estructura de dos capas de canales y depresiones. El espesor de la corteza cambia significativamente y las anomalías de la gravedad son en su mayoría negativas y se distribuyen en franjas cortas. El contraste entre las diferencias altas y bajas en el flujo de calor de la Tierra aumenta y el valor promedio del flujo de calor suele ser el más alto. La actividad sísmica en la zona de la depresión aumenta y el movimiento neotectónico es evidente. ⑦ En la zona de la depresión, especialmente en las zonas de depresión mesozoica y cenozoica, se encuentran tungsteno, estaño, molibdeno, bismuto, cobre, plomo, zinc, berilio, litio, boro; , niobio, tantalio, uranio, torio, arsénico, antimonio, mercurio, flúor y otros elementos son los más abundantes y diversos. Se desarrollan depósitos poligénicos de múltiples minerales.
Se puede ver por las características de las áreas de depresión mencionadas anteriormente que hay muy pocas capas de rocas que contienen uranio formadas en la etapa de depresión. Son principalmente series de rocas volcánicas-sedimentarias, series de rocas clásticas terrígenas. y, a veces, series de carbón que contienen uranio. La mayoría de los depósitos de uranio en el área de la depresión se forman por la mineralización de depósitos de uranio complejos y se concentran en la capa fuente de uranio o el cuerpo fuente de uranio formado antes de la transformación o reconstrucción de la etapa de depresión. Por ejemplo, las capas fuente de uranio formadas en la etapa de plataforma o geosinclinal Paleoproterozoico en los cinturones de depresión norte y sur de Australia se mineralizaron después de la activación tectónica y magmática en la etapa de depresión, formando una serie de depósitos de uranio complejos multifactoriales ultragrandes. En la historia de la evolución de la mineralización del uranio, los primeros depósitos de uranio poligénico son los depósitos de oro y uranio de tipo conglomerado cronológico de Witwaters en Sudáfrica. La capa de conglomerado de uranio y oro se formó en la etapa de plataforma hace 2.200 millones de años, mientras que los depósitos industriales de uranio sólo se formaron en la etapa de depresión hace 2.050 millones de años. Por lo tanto, la mineralización de depósitos de uranio poligénico puede abarcar largas etapas tectónicas.
Después de discutir la relación entre la evolución tectónica de la corteza y la formación de depósitos de uranio complejos multifactoriales (Tabla 11-2), se deben enfatizar tres puntos: ① El posible momento en que diferentes áreas de la corteza terrestre la corteza entra en las etapas de depresión, plataforma y depresión. La mañana y la noche son diferentes. Las características geológicas de una misma unidad estructural en diferentes áreas de una misma época son muy similares, pero se permiten ciertas diferencias (2) En la geotectónica tradicional del pasado, ya que no existía una división separada de la etapa del subsuelo (o área del subsuelo); y capa estructural del subsuelo), Al discutir las características de los geosinclinales o áreas de plataforma en la literatura anterior, muchas características geológicas de las áreas geosinclinales se combinaron (3) Según la teoría geosinclinal tradicional, las unidades geotectónicas y sus características se consideran inmutables, y Las unidades geosinclinales y sus características se consideran inalterables. El área de la vaguada o plataforma debe ser un área activa o estable para la vida. Debido a que no existe una distinción clara entre su transformación mutua y evolución en diferentes períodos históricos geológicos, existen diferentes nombres de unidades estructurales en la misma área. Por lo tanto, creemos que es apropiado agregar la edad geológica (o edad) a los atributos de las unidades tectónicas en cada región, lo que favorece la discusión y exploración del tema.
Tabla 11-2 Evolución tectónica de la corteza continental y formación de depósitos de uranio complejos multifactoriales
En resumen, según la teoría de la depresión, la evolución de la corteza terrestre inevitablemente producirá más y más depósitos de uranio. con Unidades estructurales básicas con diferentes propiedades estructurales. El rango de distribución y el área de los geosinclinales y las áreas de plataformas son cada vez más pequeños, mientras que la distribución y el área de las áreas de depresión son cada vez más grandes. Las áreas de depresión, especialmente las áreas de depresión mesozoica y cenozoica, tienen los depósitos de uranio más complejos y de los tipos más diversos, y hay más depósitos supergrandes por descubrir.