Mina de hierro Guanzhong en Wu'an, provincia de Hebei
(1) Antecedentes geológicos del área de mineralización
Esta área está ubicada en el borde oriental de la plataforma Shanxi. Es la unión del cinturón de elevación de Taihang y el hundimiento del norte de China. Pertenece al segundo nivel cerca de la zona de elevación. La unidad estructural "Depresión de Wu'an".
La estructura regional se caracteriza por el desarrollo de fallas y pliegues con orientación NE y NS. Además, según el análisis de datos aeromagnéticos, existen antiguos pliegues de este a oeste en el basamento precámbrico enterrado y el área está ubicada en una depresión de este a oeste. Puede ser que esta estructura de sótano oculta y el área compuesta del sistema estructural de roca de Yanshan antes mencionado controlen conjuntamente la actividad de surgencia de magma profundo.
La estratigrafía de la zona es la siguiente de arriba a abajo y de oeste a este.
Cámbrico: la serie inferior es esquisto arenoso púrpura, las series media y superior son principalmente piedra caliza, de 553 m de espesor.
El Ordovícico inferior es dolomita de 76 m de espesor.
Formación Majiagou del Ordovícico Medio: Es la formación de mayor distribución en esta zona. Su litología es principalmente caliza de capas gruesas, intercalada con calizas dolomíticas y una pequeña cantidad de margas, y también intercalada con tres capas de calizas. Caliza pseudomórfica de yeso (Halita), con un espesor total de 600 a 700 metros. El cambio lateral en la composición química de la roca es que el contenido de MgO aumenta significativamente de este a oeste. El contenido promedio en el área de Hanxing es de solo 2,7. , mientras que el contenido promedio en el área de Linfen en Shanxi llega a 65438. Esta regla determina que el skarn que se ve en el área de Hanxing es principalmente skarn de calcio y parte es skarn de magnesio. El skarn en el área de Linfen es principalmente skarn de magnesia. La existencia de tres capas de brechas de yeso (sal) en el Ordovícico medio puede formar fácilmente zonas débiles durante los cambios estructurales. Su solubilidad y plasticidad proporcionan un espacio favorable para que la intrusión de magma forme masas rocosas en capas.
Sistema carbonífero: compuesto por esquistos arenosos, areniscas, esquistos intercalados con calizas, con un espesor de 140m.
Pérmico: arenisca, esquisto, esquisto arenoso, veta de carbón inferior, de unos 1080 metros de espesor.
Las rocas intrusivas asociadas a la mineralización son principalmente series diorita-monzonita, incluyendo algunas rocas básicas. Son producto de una evolución a largo plazo y de múltiples intrusiones de magma. Según observaciones de campo y datos de edad isotópica, la edad de las rocas intrusivas es el Jurásico-Cretácico (177 ~ 89 Ma), que se puede dividir en tres etapas: temprana, media y tardía.
Período Yanshan temprano (177 ~ 152 Ma): principalmente anfibolita, seguida por gabro anfíbol y gabro olivino, los dos últimos se formaron relativamente temprano. Entre ellos, la anfibolita está estrechamente relacionada con el mineral de hierro y se distribuye principalmente en el macizo rocoso de Fushan.
Período Yanshan medio (132 ~ 121ma): diorita, sienita, monzonita hornblenda y monzonita piroxeno son las principales rocas madre de mineralización en esta área, que incluyen principalmente Fushan, Gu Zhen, Kuangcun y Qicun (Figura 14).
Período Yanshan tardío (111 ~ 89ma): en la actualidad, la sienita y la sienita de hornblenda se encuentran principalmente en la masa rocosa de Hongshan, y no se han encontrado depósitos de sienita con valor industrial.
< Las intrusiones de diorita y monzonita generalmente se distribuyen en capas en las formaciones carbonatadas del Ordovícico medio. Los datos existentes indican que el hierro en esta área se concentra cerca de la zona de contacto con la roca carbonatada alrededor del domo equiaxial de la intrusión cuasi estratificada. El mecanismo de formación de la cúpula cuasi equiaxial puede estar relacionado con el movimiento del "ciclón" local durante la intrusión cuasi estratificada de magma. Vista desde la dirección vertical del macizo rocoso, la intrusión parece ramificarse en capas, formando una. zona de contacto en zigzag, que a menudo se ubica donde la roca circundante irrumpe en la intrusión, formando un cuerpo mineral de múltiples capasFigura 14-3 Mapa geológico regional de mineral de hierro con metasomatismo de contacto en el área de Xing (. según el equipo de mineral de hierro del Instituto de Geología del Norte de China, 1974)
(2) Serie de mineralización
Según el análisis de las características geológicas de los depósitos minerales regionales, hay al menos al menos cuatro tipos interrelacionados de mineral de hierro, a saber, tipo skarn de magnesia, tipo skarn de calcio, tipo skarn de calcio y magnesia y mineral de hierro de metasomatismo hidrotermal de alta temperatura.
Los primeros tres tipos generalmente se producen directamente en la zona de contacto entre intrusiones de diorita y rocas carbonatadas, y se producen en formas estratificadas o lenticulares. Dependiendo del contenido de MgO en la roca circundante, se forman depósitos de hierro de transición de skarn de magnesia, skarn de calcio o skarn de calcio y magnesia. La mayoría de los depósitos de hierro metasomatizado hidrotermales de alta temperatura se producen en la roca carbonatada que rodea la zona de contacto. Están controlados principalmente por las fisuras entre capas en la roca circundante. Algunas de ellas tienen capas oblicuas, tienen forma de lente y tienen forma de vena. Son de tamaño relativamente pequeño y siempre están estrechamente asociados con depósitos de hierro skarn en la zona de contacto.
El depósito de hierro tipo skarn de calcio y magnesio es una transición entre el tipo skarn de calcio y magnesio y el tipo skarn de magnesio y magnesio según las condiciones específicas de algunos depósitos de hierro tipo skarn en mi país. Teniendo en cuenta la particularidad de la composición del mineral skarn en muchos depósitos de mineral de hierro en la Plataforma del Norte de China, no tiene la combinación típica de minerales skarn de magnesia (forsterita, espinela, silimanita, serpentina, etc.). combinaciones de minerales (andradita, serie diópsido-andandita, fushanita, wollastonita, etc.). ), pero se compone principalmente de diópsido o diópsido bajo en hierro, flogopita o flogopita ferruginosa, actinolita, tremolita y algo de granate. Las rocas carbonatadas primarias en estos depósitos son generalmente calizas dolomíticas con un contenido de MgO que oscila entre 2 y 12.
Hay dos tipos principales de mineral de hierro de Guanzhong, a saber, el tipo de metasomatismo de contacto con magnesio (tipo skarn de magnesio) y el tipo de metasomatismo de fluido hidrotermal de alta temperatura. También puede haber mineral de hierro de tipo skarn de calcio y magnesio.
(3) Características geológicas del depósito
La mina de hierro de Guanzhong es un depósito oculto, y la superficie está completamente cubierta por loess cuaternario y sedimentos sueltos. Este depósito fue descubierto por el Equipo Geológico Metalúrgico 518 basándose en la anomalía magnética baja-lenta delineada por el antiguo equipo de reconocimiento aéreo del Ministerio de Geología.
Los estratos en la zona minera son monoclínicos, con un ángulo de inclinación de 5° ~ 65438° 05°. El depósito está ubicado en el extremo noreste del anticlinal central. El yacimiento principal se produce en la zona de contacto entre el pórfido diorito de Yanshan y la piedra caliza del Ordovícico Medio, y es una lente irregular. La forma de los cuerpos minerales varía mucho en las secciones adyacentes, algunos tienen capas, otros tienen forma de tapa y otros tienen forma de lente. Generalmente, el espesor de los dos extremos del yacimiento se adelgaza o bifurca rápidamente y finalmente se pellizca (Figura 14-4). Algunos yacimientos pequeños tienen forma de pequeñas lentes y se producen en fisuras entre capas de piedra caliza cerca de la zona de contacto.
Figura 14-4 Cambios en la morfología del yacimiento en diferentes secciones de la mina de hierro Guanzhong en la provincia de Hebei (según el Segundo Equipo Geológico de la Oficina Provincial de Geología de Hebei, 1975)
En términos generales, la morfología del yacimiento está controlada por muchos factores, como la estructura de mineralización, la morfología de la superficie de contacto superior de la diorita, la litología de la piedra caliza, etc.
La diorita cercana a la mina ha sido alterada en distintos grados. En la zona de contacto exterior se forman skarn de diópsido, skarn de diópsido y skarn de flogopita, y en la etapa de alteración hidrotermal se superponen la cloritización y la serpentinización. La zona de contacto interior se caracteriza principalmente por andalucita, albita, diópsido y flogopita. Cuando el metasomatismo es débil, se forman andalucita, diópsido y diorita de albita; cuando el metasomatismo es fuerte, se forma andalucita skarn, roca metasomática de albita diópsida y roca metasomática de albita. El perfil general de zonificación metasomática es diorita → diópsido albita diorita → diópsido albita o roca metasomática de albita → diópsido skarn, magnetita superpuesta → mármol.
La albitización es una importante marca de alteración que distingue las zonas minerales de las zonas libres de minerales. Básicamente no hay albita en la zona de contacto dentro de la parte libre de mineral. Cuando el yacimiento es más grande, la intensidad y el rango de distribución de la albiteización también son mayores. Desde yacimientos de diorita hasta yacimientos de mineral de hierro, la albita cambia de débil a fuerte.
Los minerales metálicos del mineral son principalmente magnetita, seguida de pirita y pseudohematita, además de una pequeña cantidad de mirrorita, calcopirita, marcasita, pirrotita y zebraita. Los minerales no metálicos incluyen diópsido, tremolita, actinolita, flogopita, serpentina, dolomita y calcita, seguidos de clorita, granate, dolomita ferruginosa, siderita y barita, brucita y talco.
Después del diópsido se forma una gran cantidad de cristales de magnetita, y es común que la magnetita reemplace al diópsido. Aproximadamente lo mismo que tremolita, actinolita y flogopita. La magnetita suele ser reemplazada por pirita y otros sulfuros.
La estructura del mineral de magnetita es masiva, diseminada y en forma de tira, seguida de estructuras residuales en forma de tamiz, abigarradas, en forma de tira, en forma de vena, en forma de mancha y metasomáticas.
A menudo hay residuos metasomáticos de mármol en los cuerpos minerales, y su aparición es básicamente la misma que la de las rocas circundantes.
En los restos de mármol también se encuentran magnetización y pirita.
Según las diferentes composiciones minerales, los minerales se pueden dividir aproximadamente en cuatro tipos: ①mineral de pirita-magnetita; ②magnetita de mica verde (clorita); ③magnetita de serpentina; mineral de hierro de brucita; La ley promedio de TFe en el mineral es 45,14.