Geoquímica de los principales elementos de las rocas sedimentarias hidrotermales

Las rocas silíceas comunes en Guangxi tienen estructuras masivas, rayadas y en capas. La petroquímica muestra (Tabla 5-1, Tabla 5-2) que el contenido de SiO2 de las rocas silíceas masivas es relativamente alto, generalmente por encima del 85% al ​​90% y hasta el 97,21%. En segundo lugar, el contenido de Fe y Mn es relativamente alto, especialmente el contenido de MnO es relativamente alto, generalmente entre 0,13% y 0,35%, mientras que el contenido de TiO2, Al2O3, MgO y CaO es bajo. Para las rocas silíceas en bandas, la composición química de las rocas silíceas en bandas se complica por la adición de otros componentes distintos de las rocas silíceas en bandas y en bandas, como arcillosos, carbonato de manganeso, otros ácidos carbónicos, rocas saladas, calizas silíceas, hierro, carbono, etc. La primera es la reducción del contenido de sílice, que generalmente es inferior al 75% y la más baja es sólo de aproximadamente el 45%.

Entre los elementos principales, el contenido de MgO es un indicador importante para juzgar si un depósito mineral es un depósito mineral hidrotermal. En los sistemas modernos de agua caliente de las dorsales oceánicas, el MgO es un componente que se pierde gravemente. El contenido de MgO en el agua caliente de las dorsales oceánicas a 350 °C en el Océano Pacífico oriental es cero. El sistema de agua puede usarse como fuente de contaminación y mezcla del agua de mar (Edmond et al., 1983). El contenido de MgO en la roca silícea en forma de bloque de la mina Gaolong y la roca silícea en forma de bloque o rayada de la mina Gutan es muy bajo, la mina de oro Gaolong es traza y la mina Gutan es inferior al 0,05%, y su La relación SiO2/MgO es superior a 2000. Debido al componente de carbonato en las rocas circundantes rayadas o dolomita, el contenido de MgO de las rocas silíceas bandeadas restantes aumenta, generalmente entre 0,25% y 65438±0,27%, y algunas se acercan al 4%. Se puede observar que la formación de estas rocas silíceas en esta zona está relacionada con la acción del agua caliente.

Los resultados muestran que el enriquecimiento de hierro y manganeso en sedimentos marinos está relacionado principalmente con la participación de agua caliente, mientras que el enriquecimiento de aluminio y titanio está relacionado con la participación de materiales terrestres (Bostrom et al. , 1969, 1973; Adachi, 1986; Yamamoto, 1987). Por lo tanto, Bostrom et al (1969, 1973) propusieron utilizar la relación de Al/(Al+Fe+Mn) en sedimentos marinos como indicador para juzgar la participación. de los componentes del agua caliente en la sedimentación. Esta proporción cambia y disminuye con el aumento del contenido de sedimentos hidrotermales en el sedimento. Adachi et al. (1986) y Yamamoto (1987) señalaron que la relación Al/(Al+Fe+Mn) de pedernal varía desde 0,01 para sedimentos hidrotermales puros hasta 0,60 para fuentes biogénicas marinas. Turekian et al. (1961) demostraron que la proporción de las arcillas pelágicas modernas de aguas profundas es de 0,54, la de las arcillas de la plataforma lejana es de 0,613 y la proporción promedio correspondiente en las lutitas es de 0,62. Sugisaki et al. (1982) y Yamamoto et al. (1983) señalaron que la proporción de pedernales radiolarios en el terreno de Aso frente a las costas de China y Japón es de 0,6. Estudios relacionados han demostrado que esta proporción es muy baja en sedimentos hidrotermales, como los de China y Japón. en el Pacífico oriental la proporción de sedimentos hidrotermales levantados es inferior a 0,01 (Bostrom et al., 1969), y la proporción de sedimentos de SiO2_2 cerca de respiraderos silíceos en el Valle del Rift de Galápagos es cercana a cero (Herzig et al., 1988).

Tabla 5-1 Composición química y parámetros de la roca silícea de Guangxi

Nota: A-SRO; b Bao; c-TFe2O3 La unidad de prueba de muestra de este libro: Guilin Nonferrous Metal. Centro de Ensayos Geológicos de Minerales.

Tabla 5-2 Composición petroquímica y parámetros de las rocas silíceas

Figura 5-1 Ilustración de rocas silíceas Fe/Ti y Al/(Al+Fe+Mn) en Guangxi

La relación entre Fe/Ti y Al/(Al+Fe+Mn) es un indicador para determinar si el depósito es un depósito hidrotermal basado en las características geoquímicas de los depósitos hidrotermales metálicos del fondo marino modernos. Bostrom (1983) señaló que un sedimento marino, cuando su Fe/Ti es mayor que 20 y Al/(Al+Fe+Mn) es menor que 0,35, es un sedimento típico de agua caliente. En 1973, se dibujó un diagrama Fe/Ti-Al/(Al+Fe+Mn) para diferenciar los depósitos hidrotermales de metales en sedimentos de aguas profundas. Posteriormente, Bostrom (1983) y Spry (1990) desarrollaron aún más el diagrama Fe/Ti para distinguir la proporción de mezcla de fuentes hidrotermales y terrestres.

La relación Al/(Al+Fe+Mn) de las rocas silíceas en esta zona se muestra en la Tabla 5-1 y Tabla 5-2.

Como se puede ver en la Tabla 5-1, entre las 16 muestras de 5 áreas mineras en Guangxi, la relación Al/(Al+Fe+Mn) de 11 muestras de 4 áreas mineras (Panlong, Gutan, Xia Lei y Gaolong) es inferior a 0,35. La descripción es un depósito hidrotermal típico, y las otras cuatro muestras (. Sin embargo, todavía está cerca del valor de 0,35. Al mismo tiempo, las cuatro muestras de roca pertenecen todas a rocas silíceas bandeadas o laminares. A excepción de las bandas silíceas, las rocas también contienen franjas de calizas arcillosas o lutitas calcáreas, lo que aumenta el contenido de aluminio y la relación Al/(Al+Fe+Mn). Evidentemente, las franjas silíceas puras son depósitos típicos de agua caliente, al igual que las silíceas rayadas. rocas. El producto de la deposición de agua caliente solo puede mostrar que una cierta cantidad de material terrígeno se depositó durante el período intermitente de deposición de agua caliente para formar esta área. La única muestra con una proporción (0,59) cercana a 0,6 pertenece a la octava capa. del área inferior del mineral de manganeso, que es el silicio en el techo del cuerpo mineral, la roca de calidad es producto de la sedimentación y mineralización hidrotermal tardía. Es normal que estén involucrados materiales clásticos más terrígenos, lo que hace que la proporción sea mayor. Además, se recolectó en ocho lugares en cinco áreas mineras, Guimu Dachang y Guangxi Debao. A juzgar por los valores promedio de Al/(Al+Fe+Mn) de muestras de rocas silíceas (Tabla 5-2), existen proporciones en. seis lugares (Panlong, Gutan, Xialei, Gaolong, Guimu, Debao) Menos de 0,35, como se mencionó anteriormente. Las proporciones en los otros dos lugares (Chatun y Dachang) son 0,39, que también está cerca de 0,35, lo que indica que son principalmente. el producto de la sedimentación hidrotermal, por ejemplo, la proporción de roca silícea de Dachang es 0,39, lo que puede estar relacionado con algunas partes de la roca silícea con la roca silícea bandeada, es decir, además de la roca silícea, también hay algunas bandas compuestas. de roca arcillosa o feldespato y sericita (Hanfa et al., 1997 Comparando la relación Al/(Al+Fe+Mn) de rocas silíceas en estas áreas de Guangxi con las relaciones Al/(Al+Fe+Mn) de silíceas. rocas en el país y en el extranjero (Tabla 5-2), se puede ver que es consistente con La relación Al/(Al+Fe+Mn) es similar Song Chunhui et al., 1992 Liu Jiajun et al., 1993; ; Ying Hanlong et al., 1999); la relación Al/(Al+Fe+Mn) de rocas silíceas sedimentarias hidrotermales en el depósito de plomo-zinc de Chuandok en Corea del Norte también es muy similar a la de Al/(Al+Fe+Mn); ) proporción de rocas silíceas sedimentarias hidrotermales en el terreno Fran-ciscam en los Estados Unidos y rocas silíceas hidrotermales, arcilla blanca y otras rocas silíceas en el viaje 32 del plan de perforación en aguas profundas, pero son claramente similares a las rocas silíceas radiolarias de Kamiaso, China. Sin embargo, algunas zonas mineras tienen materiales terrestres mezclados, formando a menudo franjas de roca silícea intercaladas con franjas de lutita calcárea. Esta característica es muy similar a las rocas de pedernal de la mina de manganeso Tamagawa en el campo. Se cree que las rocas de pedernal en el área minera de Tamagawa están formadas por fuentes termales submarinas, y su relación Al/(Al+Fe+Mn) es de 0,55. La razón puede ser que el Al2O3 tiene capas más finas que el pedernal. Como se mencionó anteriormente, el enriquecimiento de titanio y aluminio en sedimentos marinos está relacionado con la participación de materiales terrestres. Por lo tanto, algunas capas delgadas de pedernal delgado en el área minera pueden ser principalmente materiales terrígenos, lo que aumenta el contenido de Al en la roca, lo que resulta en un aumento en la relación Al/(Al+Fe+Mn). Xia Lei y Chatun en Guangxi también son áreas mineras de manganeso. Los yacimientos, la composición del mineral y las rocas silíceas son similares a ellos, y la relación Al/(Al+Fe+Mn) también es alta (Tabla 5-1). En comparación, también muestra que las rocas silíceas de esta zona se deben principalmente a la deposición de agua caliente.

En el diagrama Fe/Ti-Al/(Al+Fe+Mn) (Figura 5-1), las muestras de varias áreas mineras en Guangxi se concentran principalmente en el medio de la curva, y las La proporción de fuentes de agua caliente es de aproximadamente el 40%, dos tercios de las cuales son aproximadamente el 50% y un tercio son superiores al 60%, lo que es consistente con las características anteriores.

Basándose en las diferentes fuentes de hierro, manganeso, aluminio y titanio en los sedimentos marinos, Bostrom et al (1969) también dibujaron un diagrama de discriminación de origen del triángulo Al-Fe-Mn para distinguir entre sedimentos hidrotermales y Sedimento normal. Posteriormente, Adachi et al. (1986) y Yamamoto (1987) también aplicaron con éxito este diagrama (Fig. 5-2) a la identificación genética de rocas silíceas. Los puntos de proyección de las 16 muestras de roca silícea de las 5 áreas mineras en el área del diagrama ternario Al-Fe-Mn muestran que solo las muestras de roca silícea en el techo del área minera de Xia Lei caen en el área de agua no caliente. , y las 5 muestras restantes caen en el área de agua caliente. La zona de transición entre la deposición de agua y la deposición de agua no termal es el producto de la interacción entre la deposición hidrotermal y la deposición de agua terrígena. Las 10 muestras restantes cayeron todas en el área de deposición hidrotermal. .

Los puntos de proyección de los valores medios de las rocas silíceas en otras áreas de Dachang, Guimu y Debao muestran que solo Dachang pertenece a la zona de transición entre la sedimentación hidrotermal y no térmica, mientras que las áreas de Guimu y Debao pertenecen a la zona de sedimentación hidrotermal. Estos son consistentes con el entendimiento anterior, lo que refleja que las rocas silíceas de Guangxi son principalmente el producto de la sedimentación hidrotermal, y algunas áreas mineras involucran materiales terrígenos.

Figura 5-2 Diagrama triangular Al-Fe-Mn de roca silícea (según Adachi et al. 1986)

2.

Los resultados del análisis petroquímico de barita de la mina polimetálica de cobre y plata Jilongding, la mina de barita Laibin Gutan, la mina de plomo y zinc Wuxuan Panlong y la mina de barita Sanjiang en Guangxi Rongxian se muestran en la Tabla 5-3. En la tabla se puede ver que la composición química de las rocas de barita en las cuatro zonas mineras de la región es relativamente pura. A excepción de una muestra del área minera de Panlong, el contenido de BaSO4 de las otras muestras es de alrededor del 97%. Las únicas con un contenido de componentes del 1% al 2% son SiO2_2 de Gutan y Sanjiang y SrO de Panlong. menos del 1%. Esta característica es muy similar a las rocas de barita en Xinhuang, Hunan, Suizhou, Hubei y Yindongzi, Shaanxi, y se cree que se formó por sedimentación hidrotermal (Tu Guangchi et al., 1987; Yan, 1995). Se especuló que las cuatro rocas de barita anteriores en esta área. Las rocas también pueden estar relacionadas con la sedimentación hidrotermal. Además, el contenido de Fe2O3 de las muestras de barita en esta área es mayor que el de FeO, lo que indica que el ambiente de la formación está relativamente oxidado.

Tabla 5-3 Composición petroquímica y parámetros de la barita

* TFe2o3; los números entre paréntesis son valores calculados; fuente: 1 ~ 9 libros; 1987); 13 Yan (1995). La unidad de prueba de muestra para este libro es: Centro de pruebas geológicas de minerales de metales no ferrosos de Guilin.

Como se mencionó anteriormente, la proporción de MgO y Al/(Al+Fe+Mn) en los sedimentos marinos es un indicador importante para juzgar si los sedimentos marinos son depósitos de agua caliente utilizando el triángulo Al-Fe-Mn. El diagrama discriminante de origen puede identificar eficazmente si el sedimento es una deposición de agua caliente. Dado que las rocas de barita en los cuatro lugares del área son todas depósitos marinos, estos indicadores y diagramas también se pueden utilizar para explorar su origen.

Características del contenido de MgO: el contenido de MgO en 10 muestras de barita en esta área es muy bajo, entre los cuales el contenido de MgO en la muestra de Sanjiang es del 0,05 % y el contenido de MgO en 1 muestra en el área minera de Panlong es; 0,35%, y 1 muestra en el área minera de Panlong tiene un contenido de MgO del 0,35%. El contenido de MgO de las siete rocas de barita restantes es inferior al 0,05%. Esto es consistente con la severa pérdida de MgO en los modernos sistemas hidrotermales de dorsales oceánicas (Edmond et al., 1983), y es similar al bajo contenido de MgO en rocas de barita depositadas por depósitos hidrotermales como Xinhuang, Suixian y Yindongzi ( Tabla 5-3). Se puede considerar que la formación de rocas de barita en estas zonas mineras está relacionada con la acción del agua caliente.

Relación Al/(Al+Fe+Mn): Se puede ver en la Tabla 5-3 y la Figura 5-3 que la relación Al/(Al+Fe+ Mn) es 0,02 ~ 0,19, que es significativamente menor que 0,35. Es un depósito de agua caliente típico. Las relaciones Al/(Al+Fe+Mn) de las otras dos muestras son 0,51 y 0,53 respectivamente, que son inferiores a 0,6, lo que indica que todavía existe el efecto del agua caliente, porque ambas muestras pertenecen a la zona minera de Gutan y tienen Estructuras rayadas o rayadas Otra muestra de la misma zona minera es densa y masiva, con una proporción menor de 0,19, que es un efecto típico del agua caliente. Desde la perspectiva de toda el área minera, combinado con el análisis de las características de las rocas silíceas en el área minera mencionada anteriormente, la roca de barita en el área minera de Gutan debería ser principalmente producto del agua caliente. Al comparar las proporciones Al/(Al+Fe+Mn) de las rocas de barita de cuatro áreas mineras en Guangxi y las rocas de barita depositadas hidrotermalmente de las áreas mineras de Xinhuang, Suixian y Yindongzi en mi país, también se puede ver que las proporciones son similares, principalmente debido al agua caliente Productos típicos de deposición.

En el diagrama de identificación de génesis del triángulo Al-Fe-Mn (Figura 5-4), 8 de cada 10 muestras de barita de 4 áreas mineras en Guangxi, así como de Xinhuang, Suixian y Yin en China Todos los puntos de proyección de las muestras de barita de las tres áreas mineras en Dongzi caen en el área de deposición de agua caliente. Sólo las dos muestras de barita de Gutan caen en el área de agua no caliente. Estas dos muestras (Gu 3 y Shen 4). son las herramientas mencionadas anteriormente.

Figura 5-3 Ilustración de Fe/Ti y Al/(Al+Fe+Mn) en rocas de barita de Guangxi (la figura original está basada en Spry, 1990, y la descripción en la figura es la misma como se muestra en la Figura 5-1).

Figura 5-4 Diagrama del triángulo aluminio-hierro-manganeso de barita de Guangxi (según Adachi et al. 1986)

3.

Características de los elementos principales de las rocas eléctricas

Dado que los componentes minerales del carburo de calcio (o carburo de calcio) son principalmente carburo de calcio, excepto la turmalina, y su contenido de carburo de calcio puede alcanzar del 40% al 70%, por lo tanto, el carburo de calcio puede Se considera un tipo especial de roca silícea. Los resultados del análisis de la composición química de las rocas del manto sedimentario hidrotermal en Guangxi y algunas áreas en el país y en el extranjero se muestran en la Tabla 5-4. Puede verse en la tabla que los contenidos de elementos principales en el carburo de calcio de estas regiones son similares, especialmente el contenido de SiO2 es mayor, generalmente superior al 60%. El contenido de sílice en la roca de carburo en el área de Yidong en Guangxi es del 62,35% al ​​76,74%, con un promedio del 67,67%. El contenido de sílice en la roca de carburo en el área de Dachangpo-Tongkeng es del 66,59%, que está cerca de los dos. Por lo tanto, ya sea en términos de composición mineral o química, la piroxenita puede considerarse una roca silícea especial. El contenido de otros elementos en la roca se caracteriza por un alto contenido de Al2O3. El contenido de Al2O3 en una cueva de roca de cuarzo eléctrica oscila entre el 9,12% y el 13,76%, con un valor medio del 12,48%. La zona minera de Dachangpo-Tongkeng es ligeramente inferior, alcanzando el 6,33%. Además, el alto contenido de FeO, Fe2O3, MgO y B2O3 en las rocas también es una característica importante de las rocas, especialmente el contenido de B2O3. A excepción de la zona minera de Dachang, que es ligeramente inferior al 0,71%, la zona minera de Yidong es. tan alto como 2,96% ~ 4,32%, con un promedio de 3,85%.

Han Fa et al. (1989) y et al. (1990) propusieron que utilizando el diagrama binario de correlación del contenido de TiO_2, Al_2O_3, K_2O y Na_2O. roca, se puede distinguir eficazmente entre rocas silíceas biogénicas y rocas silíceas hidrotermales volcánicas o submarinas. En el diagrama binario de Al_2O_3-TiO_2 y Al_2O-(K_2O+Na_2O), use este diagrama binario para identificar la cuarcita eléctrica (cuarcita eléctrica) es una roca silícea especial que también muestra que la cuarcita eléctrica y la cuarcita eléctrica de Changpo-Tongkeng en una cueva en Guangxi, así como los puntos de proyección de cuarcita eléctrica en otras áreas mineras en el país y en el extranjero, están todos relacionados con la roca silícea en el área del arco volcánico y la roca silícea depositada por la salmuera caliente del fondo marino. . Vale la pena señalar particularmente que a través del trabajo, el autor también encontró que en los diagramas binarios Al2O3-TiO2_2 y Al2O3-(K2O+Na2O), las rocas silíceas y las piroxenitas de diferentes fuentes tienen sus propias áreas de enriquecimiento evidentes. En el área de deposición hidrotermal, los puntos de proyección de estas piroxenitas están más cerca y relativamente concentrados en un área pequeña, por lo que se llama área de piroxenita de deposición hidrotermal o área HT. Ya sea de la mina de cobre Hujiayu en la montaña Zhongtiao, de la mina polimetálica de cobre y azufre Bailuwutu en Mongolia Interior y de la mina de pirita Zhangjiagou-Caijiagou en Liaodong, o de la mina de plomo, zinc y plata Sullivan en Canadá, la mina de plomo-zinc de Brokenshire En Australia y en países extranjeros, el depósito de plomo, zinc y oro Gordon Dekedom, estas rocas se consideran rocas sedimentarias hidrotermales típicas (Sun Haitian et al., 1990; Nie Fengjun et al., 1990; Xia, 1997; Hanfa et al. , 1997; Slack, 1993; Plimer, 1986), desde una perspectiva petroquímica, esto proporciona nueva evidencia del origen sedimentario hidrotermal de la roca Yidongdianying y la roca Dachangpo-Tongkengdian en Guangxi. Al mismo tiempo, también proporciona un nuevo diagrama de discriminación de origen para explicar el origen del carburo depositado hidrotermal.

Cuatro. Características principales del skarn en capas

El skarn en capas se produce en las minas de plomo y zinc de Fozichong y en las minas de plomo y zinc de Taodong, así como en las minas de tungsteno de Niutangjie y en las minas de cobre y estaño de Qinjia. roca huésped del depósito mineral. Con respecto a las características de los elementos principales del skarn en capas, investigadores anteriores han utilizado la relación Al/(Al+Fe+Mn) y el diagrama Fe/Ti-Al/(Al+Fe+Mn) para estudiar, como Lu Yuanfa (1999) Research on el skarn en capas en el área de cobre de Yangla en el noroeste de Yunnan, el estudio de Liu Yuping (1999) sobre el skarn en capas en Guangxi, el estudio de Yang Bin et al (2000a) sobre el skarn en capas en el campo de mineral de plomo-zinc de Fozichong. , y ** y otros resultados muestran que la relación Al/(Al+Fe+Mn) es 0,033 ~ 0,39, con un valor promedio de 0,203, que es una deposición típica de agua caliente. En el diagrama Fe/Ti-Al/(Al+Fe+Mn) (Figura 5-7), la mayoría de los puntos de proyección están ubicados cerca de los puntos de lanzamiento de sedimentos hidrotermales marinos, y algunos puntos de proyección están cerca de los miembros finales de sedimentos terrígenos, lo que indica que algunas sustancias terrestres están involucradas. El autor estudió, analizó y probó dos muestras de skarn de la zona minera de Taodong.

Las relaciones Fe/Ti son 163,28 y 13,08, con un valor promedio de 88,18, y las relaciones Al/(Al+Fe+Mn) son 0,06 y 0,53, con un valor promedio de 0,295, que es una deposición típica de agua caliente. En el diagrama Fe/Ti-Al (Al+Fe+Mn) (Figura 5-7), un punto de proyección cae cerca de los depósitos hidrotermales marinos, y el otro punto de proyección cae cerca del extremo de los depósitos terrígenos, mostrando una obvia Origen terrígeno. Características de la intervención material. Por lo tanto, los resultados de la investigación muestran en general que el skarn en capas en las áreas mineras de plomo y zinc de Fozichong y Taodong es principalmente producto de la deposición hidrotermal, pero también existe la participación de algunos materiales terrígenos.

Tabla 5-4 Porcentaje de composición química de la roca de carburo (roca Dianying)

Nota: La unidad de prueba de muestra para este libro es: Centro de pruebas geológicas de minerales de metales no ferrosos de Guilin.

Figura 5-5 Diagrama Al2O3-(K2O+Na2O) de rocas silíceas de diferentes orígenes (el diagrama original está basado en Mao Jingwen et al., 1990).

Figura 5-6 TiO _ 2-Al _ 2O _ 3 imágenes de rocas silíceas de diferentes orígenes

(Imagen original según Mao Jingwen et al., 1990) La leyenda es el mismo que el de la Figura 5-5.

Figura 5-7 Diagrama Fe/Ti-Al/(Al+Fe+Mn) de skarn en capas (basado en Bostrom K., 1973).