Depósitos tipo Valle del Mississippi (MVT)

El depósito del valle del Mississippi se refiere a un depósito de plomo y zinc con características epigenéticas obvias, que se produce en rocas carbonatadas y recibe su nombre por su desarrollo típico en la cuenca del río Mississippi en los Estados Unidos. nombre. Este depósito fue descubierto por primera vez a principios del siglo XVIII y, en la segunda mitad del siglo XIX y la primera mitad del siglo XX, se había convertido en la principal fuente mundial de plomo y zinc. El primer mineral de plomo del que se tiene noticia se descubrió y extrajo en el sur de Missouri en 1720. JOP descubrió el mineral de plomo en 1848, lo que condujo al rápido desarrollo de la minería de plomo y zinc en los tres estados de los Estados Unidos. De 1873 a 1917 se convirtió en el principal recurso de las minas de plomo y zinc de Estados Unidos. El descubrimiento del campo Picher en el sureste de Missouri en 1903 consolidó la posición de liderazgo de los tres estados en la industria minera de plomo y zinc, que duró hasta la década de 1950.

Este yacimiento ha sido estudiado durante más de 100 años. Los primeros estudios describieron principalmente las características de origen hidrotermal de estos depósitos, definidos como depósitos hidrotermales magmáticos tardíos o depósitos hidrotermales remotos de baja temperatura. En la década de 1970, muchos académicos utilizaron la teoría de los depósitos minerales controlados por capas para reestudiar estos depósitos y sus antecedentes de mineralización, su relación con las rocas magmáticas, la distribución espacial de los depósitos (cuerpos minerales), los factores de control del mineral, las características del mineral, etc. Análisis y resumen en profundidad realizados. En particular, se obtuvieron muchos datos nuevos en geoquímica y mineralogía de depósitos minerales, como isótopos de plomo, isótopos de azufre, inclusiones de fluidos, experimentos termodinámicos de fluidos formadores de minerales, etc. Una gran cantidad de datos geológicos y geoquímicos de este depósito demuestran plenamente que la formación de este tipo de depósitos no tiene relación genética con el magma o fluidos hidrotermales magmáticos. Se ha reconocido que se forman por el llenado y metasomatismo de minerales subterráneos formadores de agua termal (salmuera) en formaciones sedimentarias en poros, grietas, cuevas, discordancias, zonas de fractura entre capas y otros espacios de rocas carbonatadas, y están controlados por la formación de depósitos supergénicos.

Importantes depósitos de MVT en el extranjero se distribuyen en la cuenca del río Mississippi en Estados Unidos, la cuenca del río Mackenzie en Canadá y la Alta Silesia en Polonia. En la cuenca del río Mississippi, se puede dividir en seis regiones (Figura 6-26): Región A del Alto Mississippi (Wisconsin, Illinois), Región Tri-State B (suroeste de Missouri, sureste de Kansas y Oklahoma, noreste de Missouri), Zona Sudeste de Missouri C (incluido el antiguo cinturón minero, el nuevo cinturón mineral y el cinturón mineral Victoria Burnham), la zona D del centro de Missouri, la zona E del norte de Arkansas y la zona F del sur de Illinois y el oeste de Kentucky. Además de la mina Pine Point en el valle de Mackenzie, están la mina Cornwallisgau, la mina Loeb Lake en el Ártico y la mina Garner Kingdom River en las montañas Mackenzie. También hay muchos depósitos en el valle de Chia de Apara y en zonas montañosas como Pensilvania, Virginia, el este y el centro de Tennessee. Se ha señalado que también entran en esta categoría algunos yacimientos de los Alpes, como Breiberg en Austria, Merika en Yugoslavia y Lebofen en Italia.

Figura 6-26 Distribución de sedimentos MVT en la cuenca del río Mississippi

(Según K.G. Dehem, 1959)

Área de mineralización: A-el alto Mississippi área del río; b-área triestatal; c-sureste de Missouri; d-centro de Missouri; f-sur de Illinois-oeste de Kentucky

Minas importantes: 1-Platteville; Dubuque; suspensión de 4 ondas Mitchell; 5-Joplin; 6-Pichel

En las décadas de 1980 y 1990, se creía que Guanmenshan, Liaoning y Guangdong Los dos grandes depósitos de plomo y zinc en Fankou pertenecían a depósitos de MVT. . La periferia del bloque continental del Yangtze y su borde elevado tienen un fondo geológico de mineralización similar al de la cuenca del río Mississippi en los Estados Unidos. Muchos depósitos de plomo y zinc que se encuentran aquí tienen las características de los depósitos MVT. Estos depósitos de plomo y zinc alrededor del bloque continental del Yangtze constituyen cuatro áreas de mineralización principales: ① Al este del eje Kang-Dian (oeste de Sichuan y noreste de Yunnan), en el borde occidental, se encuentra el depósito de plomo y zinc supergrande de Huize, el depósito de plomo y zinc de Daliangzi y el depósito de plomo de Zumao ② Está el depósito de plomo y zinc de Mayuan en el área de Hannan en el extremo norte ③ Hubei occidental-Hunan occidental-Guangxi septentrional, como el depósito de plomo y zinc de Huayuan; depósito ④ El depósito de plomo y zinc de Qixiashan está ubicado en el área de Qixiashan de Nanjing en el extremo oriental (Rui Zongyao et al., 2004).

Este tipo de depósito se forma en el borde de un cratón o de una plataforma carbonatada poco profunda, y el entorno estructural suele ser el borde de una cuenca grande o el borde de un levantamiento dentro de una cuenca. La formación de depósitos minerales no tiene una conexión genética obvia con la actividad magmática; los yacimientos están controlados principalmente por ciertos estratos y se producen en arrecifes biológicos, cuevas, zonas de brechas kársticas, discordancias y zonas de fractura. La morfología del yacimiento está relacionada con la forma espacial de estructuras preexistentes como el karst y la fractura entre capas.

La escala de los depósitos individuales es generalmente pequeña, pero las reservas de metales en los campos minerales son considerables; las rocas que contienen minerales son en su mayoría de la era Paleozoica, y algunas son de la era Triásica o Neoproterozoica. Las rocas que contienen minerales son principalmente piedra caliza de arrecife y otras rocas carbonatadas asociadas, como la dolomita. El mineral está lleno principalmente de sulfuros entre cuevas, cuevas de cristal y clastos de brecha, seguidos de dolomita metasomática. La composición del mineral es sencilla. Los principales minerales son esfalerita, galena, pirita y marcasita, y la calcopirita es rara. El contenido de hierro en la esfalerita es bajo (principalmente entre 0,3% y 4,5%) y el contenido de plata en la galena es bajo. Los minerales de ganga son principalmente calcita y dolomita, y algunos son calcita y dolomita. La alteración de la roca circundante no es obvia, principalmente dolomitización y silicificación; la composición de isótopos de azufre y plomo del mineral cambia mucho.

Dos. Depósitos importantes y sus características

Aunque los tipos de depósitos MVT se dividen en dolomita y piedra caliza (caliza de arrecife) según las rocas que albergan minerales, y se dividen en depósitos de plomo-zinc, depósitos de zinc (plomo) y depósitos de plomo. Los depósitos (de zinc) según los minerales) se dividen en depósitos diagenéticos y depósitos epigenéticos según el tiempo de mineralización, pero generalmente no se ha aceptado una clasificación adicional de los depósitos MVT. A continuación se presentan principalmente los depósitos MVT en América del Norte y ejemplos similares en China.

1. Área de mineralización triestatal y depósito de plomo-zinc de Piche en Estados Unidos.

El área de mineralización de tres estados de Estados Unidos se encuentra en el suroeste de Missouri, el noreste de Oklahoma y el sureste de Kansas, con una superficie total de unos 500km2. Los principales campos minados son Picher (que representa 2/3 de la producción total), y otros incluyen Webb, JOP 1In (la primera mina descubierta en 1948), Granby y Galena (Figura 6). Los estratos que contienen minerales son la Formación Boon y sus estratos superior e inferior del Sistema Carbonífero (Mississippi y Pensilvania). Este grupo se puede dividir en 7 secciones de roca y 16 capas que contienen minerales. La litología principal es piedra caliza, que contiene capas de pedernal delgadas como nódulos negros, y hay lutita en la parte inferior y superior de cada capa. Debajo de los estratos minerales hay una discordancia. El basamento es precámbrico, con colinas onduladas. La profundidad del enterramiento es generalmente de 520 a 550 m, y el levantamiento más alto tiene sólo 88 m de profundidad.

El área de mineralización se ubica en el noroeste del domo, donde se desarrollan pliegues y fallas normales, principalmente pliegues suaves con tendencia NO y fallas con tendencia NE en pliegues que se cruzan. El pórfido de granito invadió el sótano de esta área, pero no al mismo tiempo que la mineralización.

El campo Picher está ubicado en la parte compuesta del anticlinal JOP 1 y la Fosa de Miami, donde están bien desarrollados pliegues, fallas, zonas de brechas y varios grupos de fisuras. Los yacimientos tienen formas irregulares recostadas, cintas y láminas. La mineralización ocurre en muchos estratos, pero los principales estratos de mineralización son 1 a 2. Por ejemplo, el centro de la capa M es dolomita, seguida de brecha de pedernal jaspe, conglomerado, piedra caliza recristalizada que contiene pedernal y, finalmente, transiciones a rocas grises inexploradas. Los cuerpos minerales en bandas se producen principalmente en la zona de transición entre la dolomita y la brecha de pedernal tipo jaspe (Figura 6-28). El yacimiento en forma de anillo se distribuye principalmente en la parte oriental del campo de mineral, con un diámetro de sólo 100 my un diámetro máximo de 2,5 km. El yacimiento en forma de lámina se refiere a un yacimiento que se extiende horizontalmente por 1 km y es. Sólo de 3,5 a 4,5 m de espesor. Se produce en roca de pedernal fragmentada en capas.

Figura 6-27 Estructura y principales campos minerales de MVT en el área triestatal de Estados Unidos

Figura 6-28 Diagrama esquemático del yacimiento rayado del Pitcher campo mineral

1-núcleo de dolomita; 2-brecha de pedernal de jaspe; 3-fondo de brecha; 4-piedra caliza recristalizada; 5-roca gris desenterrada

La composición mineral del mineral es simple, principalmente Mineral de esfalerita de zinc, galena, pirita, marcasita, calcopirita, estacional, dolomita, calcita, etc. Los minerales secundarios incluyen azufre natural, smithsonita, chertita, mineral de piromanganeso, sulfuro de cobre, etc. La dolomita rosa está estrechamente relacionada con el sulfuro, y el mineral de hierro blanco y la pirita son simbióticos con él.

Las rocas que albergan minerales son calizas de arrecife y dolomita. La dolomita es de grano grueso y gris, con contenidos variables de nódulos de pedernal. Las geodas de dolomita grises están rellenas con una pequeña cantidad de dolomita rosa. Las rocas de pedernal y jaspe son nodulares, con forma de lenteja y en capas, en su mayoría de color marrón gris amarillento claro. Los microcristales del pedernal tienen un tamaño de partícula de 3 a 15 μm y son agregados radiales que representan organismos (espículas de esponja y crinoideos). La roca parecida al jaspe es negra y está compuesta de microcristales. Se diferencia del pedernal porque contiene sulfuro diseminado. Su tamaño de cristalito es relativamente grande, 14 ~ 70 μm, y los cristales son alargados. A menudo están cementados con brecha y también pueden ocupar esquisto, por lo que se considera el mismo producto de alteración de fluidos formador de mineral que la dolomita.

2. Depósito de plomo-zinc de Pine Point.

El depósito de Pine Point se encuentra en la región del lago Danu, al noroeste de Canadá.

Los depósitos de plomo y zinc se descubrieron en la zona en 1898 y la exploración comenzó en 1940. Se han identificado 40 depósitos. Se han descubierto cincuenta yacimientos en la mina Pine Point. Las reservas totales son aproximadamente 6.543,8 millones de toneladas, con leyes de Zn5,8% y Pb2,6%.

El depósito se produce en el complejo de barrera de arrecifes del período Gergiviano del Devónico Medio. La parte inferior es una capa de dolomita-lutita que contiene yeso, y la parte superior es lutita calcárea del período Fula del período. Devónico superior Contiene una pequeña cantidad de piedra caliza. La etapa Gael Givet se divide a su vez en cuatro grupos en esta área, de abajo hacia arriba, son la Formación Key River (piedra caliza de dolomita-micrita de grano de azúcar) y la Formación Pine Point (piedra caliza de facies de acumulación de arrecife, dolomita de grano grueso). , que forman el complejo de barrera de coral biológica, que se superpone a la Formación Watt Mountain y a la Formación S1ave Point, está compuesto de marga, dolomita y lutita calcárea. Una barrera de coral separa los sedimentos carbonatados y de esquisto de aguas profundas de la cuenca Mackenzie de las evaporitas de la cuenca Point (Figura 6-29). El Grupo Pine Point constituye el cuerpo principal de la barrera de coral y se puede dividir en varias litofacies, incluidas facies de plataformas de aguas poco profundas, facies de venas de arrecifes, facies de aguas profundas, facies de lagunas planas mareales, facies secundarias y facies de plataformas de aguas profundas. Existe una discordancia local entre la Formación Songpoint y la Formación Watt, y el karst generalmente se desarrolla dentro de la formación.

Figura 6-29 La ubicación de la barrera de coral canadiense Pine Point y su relación con la litofacies

(Modificado de Maik1em, 1999)

La etapa diagenética es Acompañado de karstificación y dolomitización proporcionó espacio de almacenamiento de minerales y se produjo la mineralización. Hay dos tipos de dolomita en la roca huésped. La primera es una dolomita arenosa densa y de grano fino con o sin fósiles, una dolomita temprana relacionada con la evaporación. El segundo tipo es la dolomita cristalina de grano grueso, que se concentra principalmente debajo de la superficie de discordancia y en la zona de cambio de fase, superpuesta a la diagénesis. Hay muchas ideas sobre su formación, y las cuentas de agua caliente son una de ellas. La zona kárstica se desarrolla principalmente a cierta distancia por debajo de la superficie de la discordancia, conteniendo arcilla verde y roca carbonatada, con cuevas, fisuras y una pequeña cantidad de arcilla verde. Vea yacimientos en forma de cono, incluidos bloques de dolomita de diferentes tamaños, como K57, A70, M40, W17 y otros yacimientos. También aparecerán áreas de hundimiento en el fondo de la piedra caliza del arrecife, donde se acumula el sulfuro (Figura 6-30).

Figura 6-30 La presencia y distribución de leyes del yacimiento K57 en el área minera de Pine Point en Canadá

El yacimiento está controlado por arrecifes y karst, y los 50 minerales Los cuerpos tienen forma de placa y forma de cono Distribuidos en arrecifes biológicos de 200 mm, la cantidad de mineral varía de 6,5438 millones de toneladas a 6,5438+05 millones de toneladas, la ley es Zn 3% ~ 654,38+065,438+0,5%, promedio 5,8%, Pb. 0,8% ~ 9% ~ 9%. La parte superior del cono es rica en Pb y el cuerpo en forma de placa es rico en Zn. El yacimiento K57 es cónico y los minerales con Pb+Zn > 15% se concentran en un rango de 53 m de largo. Al igual que otros yacimientos como A70 y W17, los minerales ricos se concentran en el cono y el Pb+Zn. puede ser superior al 27,8%. La combinación de minerales es simple, principalmente esfalerita, galena, pirita y marcasita, y los minerales de ganga incluyen calcita y dolomita. La esfalerita es de color amarillo a marrón oscuro, la galena tiene un tamaño de partícula de 1 a 5 mm, la dolomita es mayoritariamente blanca y la dolomita de grano grueso va acompañada de celestita y fluorita. Los minerales de sulfuro a menudo muestran estructura de brecha, estructura coloidal y estructura rayada. La formación de sulfuro es marcasita → pirita → esfalerita → galena → esfalerita cristalina rayada. La temperatura uniforme de la inclusión de gas-líquido de sulfuro es de 51 ~ 99 t, la salinidad es de 15% ~ 23% y la composición del fluido es similar a la del agua de un campo petrolífero. El sulfuro δ34S es 13 ‰ ~ 2,4 ‰.

3. Depósitos de plomo-zinc alrededor del río Yangtze y en el borde de la zona de levantamiento en China.

En el lado este del borde occidental del eje Kangxi-Yunnan (oeste de Sichuan y noreste de Yunnan), limita al este con la zona de falla de Ebian-Leibo, al este con la zona de falla de Ganluo-Xiaojiang en el medio y la zona de la falla de Anninghe en el oeste. Comienza en Baoxing, Sichuan en el norte y termina en Huize, Yunnan en el sur. En un área de casi 50.000 kilómetros cuadrados, se han descubierto más de 100 depósitos de plomo y zinc en formaciones rocosas carbonatadas desde el Siniano hasta el Pérmico, con reservas de plomo y zinc de casi 10 millones de toneladas, y Huize está sobreproducido. Las reservas de plomo y zinc en el oeste de Sichuan se encuentran principalmente en el Grupo Huili Mesoproterozoico (8,4%), el Grupo Dengying del Sinian Superior (75%), el Paleozoico Inferior (9,1%) y el Paleozoico Superior (7,5%). encontrado en el Paleozoico. Hay dos tipos de rocas hospedantes.

Los depósitos de plomo-zinc en rocas clásticas finas y rocas clásticas finas tobáceas son del tipo Sedex, y los depósitos de plomo-zinc dominados por rocas carbonatadas como dolomita, piedra caliza y roca carbonosa son depósitos MVT (Rui Zongyao et al., 2004), que es el objeto de discusión en esta sección. La morfología del yacimiento es de vetas intercaladas en capas, vetas intercaladas ligeramente oblicuas y cuerpos columnares controlados por zonas de fractura entre capas. Los minerales son principalmente esfalerita, galena, arsenopirita y pirita, y los minerales de ganga son barita, fluorita, dolomita, magnesita y calcita.

El depósito supergrande de plomo y zinc de Huize está situado en la parte sur de la cuenca de la depresión de Yunnan en el noreste y está formado por los depósitos Mining Factory y Qilin Chang, separados por 3 km. Recientemente, se han descubierto continuamente yacimientos profundos. Desde 1992, las reservas de Pb+Zn han aumentado en más de 3 millones de toneladas, 1.000 toneladas de Ag y 400 toneladas de Ge. La estratigrafía de la zona minera está constituida por el basamento Presiniense, sobre el que se desarrollan los sistemas Siniense Superior, Devónico Medio y Superior, Carbonífero y Pérmico del Paleozoico (Figura 6-31). El sistema Carbonífero-Pérmico es un conjunto de depósitos de carbonato marinos poco profundos, y el basalto Emeishan del Pérmico Superior se distribuye en el suroeste de la zona minera. La Formación Carbonífera Baizuo es la formación mineral más importante en el área minera y consiste en dolomita de grano grueso beige de color blanco grisáceo, rojo carne, color beige, piedra caliza masiva densa de color gris claro y piedra caliza silícea. El yacimiento se distribuye en forma de columna izquierda en el plano y se extiende en forma de escalón oblicuo en la sección. Se produce en forma de vetas, quistes, columnas planas, venas reticulares y formas cuasi estratificadas, entre otras. en el que las formas casi en capas se rompen mediante capas intermedias de una a otra con control. El límite de contacto entre el yacimiento y la roca circundante es completamente diferente, y es común que el yacimiento se pellizque o encoja repentinamente. Su longitud de impacto es de más de 800 metros, su longitud diagonal es de 720 metros, su extensión vertical es de más de 1.100 metros y su espesor es de 0,7 a 40 metros. * * * Controla más de 30 yacimientos de tamaños muy variables. Entre ellos, los yacimientos No. ⅵ y ⅷ son los más grandes, con cantidades de metal de plomo y zinc de 780.000 toneladas y casi 10.000 toneladas, respectivamente. La composición mineral del mineral es simple, principalmente esfalerita de hierro, galena y pirita, con una pequeña cantidad de arsenopirita, calcopirita, bornita, estibina y chertita. Los minerales de ganga son principalmente calcita, dolomita, barita, yeso y minerales arcillosos. Los minerales más comunes son estructuras masivas, así como estructuras de vetas, estructuras de franjas, estructuras de vetas en red, estructuras diseminadas, estructuras puntuales, estructuras de brechas, estructuras de geodas, etc. La ley del mineral es extremadamente alta, con plomo + zinc generalmente oscilando entre el 25% y el 35%, y hasta el 40%. Además de plomo, zinc, hierro y plata, también es rico en elementos dispersos con amplio valor de utilización, como germanio, indio, cadmio, T1 y galio. De poco profundo a profundo, los yacimientos de plomo y zinc tienden a volverse más espesos y ricos. La alteración de la roca de la pared es relativamente simple, la dolomitización es extensa y la silicificación, pirita y carbonatización solo se distribuyen en una gama limitada de yacimientos y rocas de la pared cerca de la mina.

El mineral de plomo y zinc de Zumao se produce en los sistemas del Cámbrico Inferior al Siniano, y el yacimiento poco profundo se produce en la Formación Meishucun del Cámbrico Inferior. La litología de la capa que contiene mineral es dolomita que contiene fósforo. La parte superior es dolomita cristalina de espesor medio intercalada con roca de bloque de fosfato arenoso de dolomita. La parte inferior está intercalada con dolomita de grano medio-fino de capas delgadas. Es dolomita de grano medio-fino.

Figura 6-31 Mapa geológico de la zona minera de plomo y zinc de Huize en el noreste de Yunnan

(Basado en Gao Derong, 2000)

Los principales recursos minerales del depósito de plomo y zinc de Daliangzi En la dolomita de la Formación Dengying del Sinian Superior, la roca superior es la lutita arenosa de la Formación Qianzhusi del Cámbrico Inferior. Las fallas estructurales entre los dos forman una "zona de fractura negra", que es una roca de zona de fractura de brecha que no es direccional, está distribuida desordenadamente, es de tamaño ancho (que varía desde unos pocos centímetros hasta varios metros) y con una composición de brecha compleja. La brecha poco profunda está compuesta principalmente de rocas clásticas y la brecha profunda está compuesta principalmente de dolomita. La brecha central está compuesta principalmente de roca clástica y la roca clástica del borde está compuesta principalmente de dolomita (Figura 6-32). La sustancia negra del "cinturón negro" es carbono orgánico, con un contenido del 11,54%. La zona negra quebrada es un indicador importante de depósitos tubulares de plomo y zinc de alta ley a gran escala. La temperatura de homogeneización de las inclusiones fluidas en minerales y gangas es de 140 ~ 230 t.

Figura 6-32 Plano (a) y sección transversal (b) del depósito de plomo-zinc de Daliangzi, que muestra la forma del yacimiento y la roca huésped.

(Citado de Rui Zongyao et al., 2004)

1-Conglomerado cuaternario; 2-Esquisto arenoso de la Formación Qianzhusi del Cámbrico inferior; 3-Dolomita de la Formación Dengying del Siniano superior; 4-" zona de fractura negra" de esquisto arenoso; 5-"zona de fractura negra" de dolomita; 6-zona de fractura de falla; 7-fallas y cantidad; 8-línea y número de exploración; 9-yacimiento de mineral de zinc; 10-yacimiento de mineral de plomo; 11 -túnel

El yacimiento de mineral de plomo-zinc en el área de Hannan en el borde norte se produce en el área de distribución de dolomita de la Formación Sinian Dengying superior alrededor del domo Beiba en el sur de Hanzhong (Figura 6-33). Hay tres zonas mineralizadas en el área minera de plomo y zinc de Mayuan en Nanzheng, Shaanxi. La zona minera consta de sótano y caprock.

El basamento está compuesto por rocas volcánicas metamórficas de profundidad media mesoproterozoica, rocas intrusivas de ácido medio de Jinning-Chengjiang y complejos básicos. La roca de capa se compone de rocas carbonatadas marinas poco profundas del Cámbrico inferior no conformadas en el basamento. El estrato que contiene mineral es dolomita brechada de la Formación Dengying del Alto Sinian, y el yacimiento está controlado por la estructura de falla de capa intermedia de la Formación Dengying. Los minerales del mineral son esfalerita, smithsonita, galena y una pequeña cantidad de pirita y giroscopio. Los minerales de ganga son principalmente dolomita, calcita, barita y fluorita. El mineral tiene principalmente una estructura de brecha, con estructuras locales de bloques, vetas y redes de vetas. El mineral es principalmente zinc en la zona mineralizada del sur, con una ley promedio de 2,8% ~ 8,0%, y el plomo es dominante en la zona mineralizada del este; zona La calificación promedio es 9,5% ~ 11,74% y la calificación es 1,49% ~ 1,58%. Las rocas circundantes al depósito se encuentran ligeramente alteradas, principalmente dolomitización y silicificación.

Figura 6-33 Diagrama geológico del yacimiento de mineral de plomo y zinc de Mayuan en el condado de Nanzheng, provincia de Shaanxi

(Citado de Rui Zongyao et al., 2004)

-Período Han Wu; Sistema z-Sinian; 1-Complejo central del antiguo continente pre-Sinian; 2-Capa de mineralización de plomo-zinc de la Formación Dengying del Sinian superior.

El depósito de plomo-zinc de Qixiashan en la zona de Qixiashan de Nanjing en el extremo oriental tiene reservas de plomo y zinc de 2,4 millones de toneladas, con una ley media de plomo del 2,86% y de zinc del 5,14%. El depósito está ubicado en la unión de la Depresión de Subei y el cinturón plegado de la Plataforma del Bajo Yangtze. Los estratos que contienen minerales van desde el Carbonífero Inferior hasta el Pérmico Inferior, y el 70% de los minerales de plomo y zinc se producen en la piedra caliza de grano grueso, la piedra caliza dolomita, la piedra caliza bioclástica y la piedra caliza que contiene manganeso de la Formación Huanglong del Medio. Carbonífero. Esta capa tiene 360 ​​metros de espesor. Es una piedra caliza común que contiene manganeso (hasta 45 metros de espesor) y una capa de pirita en capas, con un espesor de varios centímetros a decenas de centímetros. Es una capa de mineral de manganeso pobre en azufre. contenido de 28% a 9,38% y un contenido de azufre del 8%. Las rocas carbonatadas del Carbonífero-Pérmico son formaciones favorables que contienen minerales y ricas en materia orgánica.

La Formación Silúrica Fentou-Formación Pérmica Longtan forma el anticlinal complejo Qixiashan, que se llama capa estructural superior. El Grupo Xiangshan del Jurásico Inferior y Medio está cubierto por una discordancia de alto ángulo, llamada capa estructural superior. La falla longitudinal F2 se produce entre las alas de inversión D3 y C1 del anticlinal del complejo de la montaña Qixia, recorre toda el área y se extiende de forma intermitente por más de 7 km. Esta falla se formó en el período Indosiniano y resucitó en el período Yanshaniano, cortando al Grupo Xiangshan hacia arriba. La dislocación lateral de la discordancia provocó la rotura de F7. El cuerpo mineral principal del depósito está controlado por la intersección de las fallas F2, F3 y F7 (Figura 6-34). Los cinturones de brechas paleokarst se distribuyen a lo largo de superficies de discordancia y zonas de falla, y se desarrollan principalmente en piedra caliza dentro de los 150 m por debajo de la superficie de discordancia. El área de distribución tiene de varios metros a decenas de metros de ancho. La brecha kárstica se puede dividir en brecha metasomática, brecha en solución y arenisca rellena en solución. La brecha de disolución es la mejor roca huésped y los minerales útiles se producen en forma de cemento. Por lo tanto, las zonas de fractura, las zonas de brecha kárstica y las superficies de discordancia son estructuras favorables para albergar minerales (Figura 6-34).

Figura 6-34 Sección transversal completa del depósito de plomo y zinc de Qixiashan en Nanjing

(Citado de Rui Zongyao et al., 2004)

1 -Facies terrestres del Jurásico superior Roca volcánica; 2- Arenisca de la Formación Xiangshan del Jurásico Medio e Inferior; 3-Conglomerado en la parte inferior del Grupo Xiangshan; 4-Esquisto de arenisca del Pérmico Superior; 5-Caliza dura de la Formación Chuanshan del Carbonífero Superior; 7—Caliza con capa gruesa de manganeso de la Formación Huanglong del Carbonífero Medio; 8—Esquisto de arenisca del Carbonífero Inferior; 9—Estita de intercalación de limolita de la Formación Shitong del Devónico Superior; 10—Brecha de 12 fallas kársticas; brecha; 13-brecha compuesta; 14-falla; 15-discordancia sedimentaria; 16-cuerpo mineral de pirita; 17-cuerpo mineral de plomo-zinc; 18-cuerpo mineral de manganeso

Los cuerpos minerales de este depósito están en capas. , quístico irregular y con forma de vena. Los minerales del mineral incluyen esfalerita, galena, pirita, rodocrosita, rodocrosita de hierro, calcopirita, twillita, marcasita, magnetita, siderita y pirrotita, arsenopirita, calcopirita, calcopirita en espiral, mineral de plata roja, mineral de plata rojo oscuro, que contiene plata. oro natural, cinabrio, mirrorita, limonita, jarosita, jarosita de plomo, etc. Los minerales de ganga incluyen calcita, dolomita y barita. Los principales elementos útiles son el plomo, el zinc y el azufre, y los elementos útiles asociados son el manganeso, el cobre, el oro, la plata, el estaño, el galio y el indio. Las alteraciones comunes de las rocas de la pared incluyen silicificación, carbonización, barita, fluorita y yeso.

Tres.

Mineralización y génesis de depósitos

Respecto a la formación y mecanismo de los depósitos de plomo-zinc tipo Mississippi Valley (MVT), S.A. Jackson y F.M Bierce propusieron anteriormente un modelo de génesis sedimentaria-diagenética, creyendo que este tipo de depósitos son en la diagénesis, los fluidos producidos por la compactación de los sedimentos en la cuenca obtuvieron metales a través de la lixiviación de salmuera. Este fluido portador de minerales se descargó desde la parte profunda de la cuenca y reaccionó con el H2S en las rocas carbonatadas para formar sulfuros. . Este modelo juega un papel guía importante en el estudio adicional del origen de los sedimentos en la cuenca del río Mississippi (Figura 6-35). Se acepta que hay tres etapas importantes en la formación de sedimentos tipo Valle del Mississippi; la primera etapa es la formación de agua caliente que contiene minerales, la segunda etapa es la migración de agua caliente que contiene minerales y la tercera etapa es la la precipitación de sulfuros metálicos.

Figura 6-35 Modelo simplificado de formación deposicional MVT, que muestra el borde de una gran cuenca o levantamiento.

La formación y migración a gran escala de fluidos de agua caliente y la ubicación de la precipitación de sulfuro de plomo y zinc

1. La formación de agua caliente que contiene minerales

En muchos minerales de depósito MVT, las inclusiones fluidas tienen las siguientes características: ① La densidad suele ser superior a 1 g/cm3 ② La salinidad suele ser superior al 15 % (NaC1) y no inferior al 20 % (NAC 1); contienen soluciones concentradas de cloruro de sodio y calcio. Una pequeña cantidad de potasio, magnesio, bario y algunos metales pesados ​​(como zinc, cobre), bajo contenido de H2S (4) Materia orgánica que contiene metano o pequeñas gotas similares al petróleo; La temperatura de homogeneización de las inclusiones fluidas está principalmente entre 50 ~ 175 t (algunos depósitos similares pueden tener temperaturas más altas). Estas características indican que el fluido formador del mineral es agua caliente de temperatura media-baja del tipo Na-Ca-C1, que puede ser similar o relacionado con el agua de campo petrolero.

En una cuenca sedimentaria, los sedimentos que han sido singenéticos durante un corto tiempo pueden contener entre un 70% y un 80% de agua (singenética). Cuando las profundidades de enterramiento alcanzan cientos de metros, gran parte de esta agua es expulsada de los sedimentos debido a la compactación. A medida que aumenta la profundidad, la salinidad de estas aguas de formación aumenta gradualmente, llegando a más del 15%, lo que puede estar relacionado con la disolución de las capas de evaporita por el agua subterránea, o puede ser causado por fluidos descargados entre las capas de evaporita. La temperatura del agua compactada aumenta con la profundidad y eventualmente se convierte en agua caliente. Evidentemente, esta agua caliente no es salmuera concentrada, sino producto de la evolución singenética del agua en la cuenca. La fuente de agua debería ser inicialmente una mezcla de agua de mar y precipitación atmosférica. Posteriormente, debido a la interacción con las rocas sedimentarias de la cuenca y otros procesos geológicos, las propiedades del agua cambiaron mediante el análisis de los isótopos de hidrógeno y oxígeno. del agua en inclusiones de fluidos minerales.

Esta agua caliente rica en cloruros puede lixiviar grandes cantidades de metales de las rocas por las que fluye, creando agua caliente rica en minerales. Esto ha sido confirmado por estudios experimentales y observaciones directas del agua caliente natural. Se ha encontrado agua caliente rica en cloruros a lo largo de la costa del Golfo, en el norte de Alberta, Canadá, y en Salton Lake, California, EE.UU., lo que sugiere que el agua caliente rica en cloruros se utiliza ampliamente en la naturaleza para transportar metales.

2. Migración de agua caliente que contiene mineral

El agua caliente que contiene metal se extruye de los estratos de la cuenca y finalmente se forma después de la compactación, la expansión térmica y otras fuerzas térmicas (como. calor del magma) Impulsado por , asciende por el canal más permeable. Los canales de los ríos pueden ser sistemas de fallas y fisuras formados por levantamiento local de la corteza terrestre, cuevas, fisuras en forma de embudo y cinturones de brechas colapsados ​​formados por karst, superficies de discordancia y arrecifes biológicos. Los sistemas de canales naturales permiten la migración de grandes volúmenes de fluido, a veces a través de largas distancias.

Las investigaciones demuestran que los metales de esta solución son transportados por el agua en forma de cloruros o complejos orgánicos. El contenido de azufre en el agua caliente varía y puede estar presente en estado de sulfato y migrar.

3. Precipitación de sulfuros metálicos como plomo y zinc.

Los depósitos tipo Valle del Mississippi se producen principalmente en series de rocas carbonatadas y están estrechamente relacionados con la piedra caliza de arrecife, zonas de colapso kárstico local, superficies de discordancia y zonas de fractura con poros desarrollados. Estos espacios abiertos en las rocas carbonatadas no sólo son canales de migración de salmuera caliente que contiene minerales, sino también los mejores lugares para la precipitación masiva de sulfuros. Las características estructurales del mineral demuestran plenamente que el depósito se forma por el relleno y el metasomatismo de agua caliente que contiene mineral en estos espacios preexistentes. Por lo tanto, el depósito MVT es un depósito epigenético típico con roca carbonatada como roca que alberga el mineral. .

Hay muchas razones por las que los metales precipitan sulfuros del agua caliente, como cambios de pH, reducción de temperatura, dilución hidrotermal (mezcla de atmósfera y precipitación), y la razón más importante es el aumento del azufre reducido.

Como se mencionó anteriormente, el azufre en el agua caliente generalmente puede migrar como sulfato, pero si el agua caliente ingresa a materia orgánica o encuentra agua de yacimientos petrolíferos (incluido CH4), la materia orgánica o CH4 reducirá el sulfato a H2S durante la etapa diagenética. Además, en el ambiente cercano a la superficie, hay una gran cantidad de bacterias, y las bacterias reductoras de sulfato consumirán materia orgánica y reducirán el sulfato a H2S, la degradación térmica del petróleo y la interacción entre el petróleo y el yeso producirán una gran cantidad; de H2S. Esto se evidencia por el hecho de que los depósitos de MVT están asociados principalmente con evaporitas, como lo demuestra el hecho de que las inclusiones de fluidos minerales contienen cantidades relativamente altas de agua de campo. El azufre reducido aumenta enormemente y los metales del agua caliente reaccionan rápidamente con él para formar precipitación de sulfuro metálico.

Cuatro. Puntos clave de exploración y evaluación

Los sedimentos del Valle de Mississippi a menudo se encuentran alrededor y cerca de algunas de las cuencas sedimentarias más grandes del mundo, o en los bordes de áreas relativamente elevadas entre cuencas sedimentarias, la mayoría de los depósitos MVT se producen relativamente sin cambios; plataformas o en rocas carbonatadas poco profundas, especialmente dolomita, los campos de mineral de plomo y zinc suelen tener un alcance grande, alcanzando decenas a cientos de kilómetros cuadrados; El tamaño de cada depósito individual en un campo no es necesariamente grande, pero las características geológicas de los depósitos son similares. En la mayoría de los yacimientos no se han encontrado rocas ígneas relacionadas con la mineralización, es decir, no hay cuerpo de roca o el cuerpo de roca es muy tardío.

Los depósitos de MVT son depósitos epigenéticos obvios, con minerales de sulfuro como plomo y zinc llenando los huecos o cementos metasomáticos que existían previamente en las rocas. A veces es sencillo identificar estas rocas como pertenecientes a esqueletos de carbonatos porosos de arrecifes, brechas kársticas y brechas estructurales. Por lo tanto, la formación de depósitos minerales y el emplazamiento de yacimientos están estrechamente relacionados con el karst, los arrecifes de roca, las discordancias, las interfaces estructurales y las interfaces de litofacies. La composición mineral de la mayoría de los depósitos MVT es simple. Los principales minerales son galena, esfalerita, pirita y marcasita. Algunos depósitos están dominados por plomo, otros por zinc, otros por plomo-zinc y otros por calcopirita. Normalmente, la galena es pobre en plata y la esfalerita es pobre en hierro. Los minerales de ganga incluyen principalmente calcita, dolomita, barita y fluorita.

La temperatura uniforme de las inclusiones de esfalerita de grano grueso, calcita, barita y otros fluidos minerales en el depósito está en su mayoría entre 80 y 200 t. La salinidad del fluido de agua caliente que forma el mineral es 5 veces mayor que la del agua caliente. agua de mar normal ~10 veces. Es un fluido de cuenca de alta salinidad del tipo Na-Ca-C1. A menudo contiene materia orgánica como petróleo, metano, querógeno, asfalto, etc., y presenta las características del agua caliente de los yacimientos petrolíferos.