Depósito de cobre y níquel de Jinchuan en Jinchang, Gansu

El depósito de níquel-cobre de Jinchuan está ubicado en la parte sur del cinturón de levantamiento de Longshoushan en el suroeste del cratón mesocoreano en el Precámbrico temprano (Tang Zhongli et al., 1987) , adyacente al cinturón plegado de Caledonia de las montañas Qilian del Norte.

2. Geología de la zona minera

(1) Estratigrafía

Los estratos expuestos en el levantamiento de Longshoushan incluyen principalmente el Carbonífero Proterozoico, Neoproterozoico y Devónico. , Pérmico y Jurásico. El Paleoproterozoico se distribuye en un cinturón en el noroeste y está formado por la Formación Baijiazui () y la Formación Tamagou (). El primero está compuesto principalmente por migmatitas, gneis y mármol serpentino. Este último se compone principalmente de varios tipos de gneis, esquistos y mármoles en bandas. Los dos grupos de rocas anteriores están en contacto de discordancia o pseudoconformidad. La edad del isótopo K-Ar de los diques de pegmatita blanca en la Formación Tamagou es 1719 Ma. Los estratos neoproterozoicos también se distribuyen a lo largo de la dirección NWW y están compuestos principalmente por la Formación Dunzigou y el Grupo Hanmushan. El primero se compone principalmente de conglomerado, arenisca y caliza cristalina; el segundo se compone principalmente de esquisto de sericita, esquisto calcáreo y brecha calcárea, mostrando discordancia o contacto de falla.

(2) Estructura

El Paleoproterozoico está formado por una estructura monoclínica inclinada hacia el suroeste, que es recubierta por el Neoproterozoico formando un anticlinal complejo. Los pliegues sinclinales se formaron en el Paleozoico Superior y Mesozoico.

La zona de elevación de la montaña Longshou se mueve de este a oeste y de oeste a noroeste. El carácter lineal de la estructura es muy evidente. Hay fracturas grandes y profundas a ambos lados de la zona de elevación. El ángulo de inclinación de la grieta es de 60° ~ 70° (Figura 2-2). Las fallas secundarias paralelas a la falla principal también están bien desarrolladas, y también hay una capa de inferencia suave en dirección NE en la zona de levantamiento. Este tipo de falla es común en la intrusión de Jinchuan, que está incisa.

(3) Rocas magmáticas

En esta zona se desarrolla actividad magmática. Los cuerpos intrusivos del Período Luliang (1700 Ma) son granito de pegmatita y anfíboles de plagioclasa, que a menudo se producen en forma de lentes y a menudo son penetrados por diques máficos de Caledonia. El macizo rocoso ultramáfico que contiene sulfuro se formó mediante múltiples infiltraciones de magma y se formó en el Mesoproterozoico 1508 Ma 31 Ma 0 Ma. El magmatismo de Caledonia era extremadamente común. Las principales rocas representativas son rocas intrusivas graníticas de diversos tamaños. También se pueden observar una pequeña cantidad de rocas ultramáficas, gabro básico, diorita y granodiorita.

Figura 2-1 Mapa de distribución de depósitos de cobre de desprendimiento de magma en China Figura 2-1 Mapa de distribución de depósitos de cobre de desprendimiento de magma en China.

Figura 2-2 Mapa geológico regional de Jinchuan Figura 2-2 Mapa geológico regional de Jinchuan

1-Cuaternario; 2-Mesozoico-Terciario; Zona de levantamiento de Longshoushan; cuerpo intrusivo de 6 granodiorita; roca intrusiva máfica-ultramáfica de 7; geología del macizo rocoso de 8 fracturas

El plutón ultramáfico que contiene sulfuro de Jinchuan se introduce en el Rocas metamórficas de la Formación Proterozoica Baijiazui en un ángulo de 100°. La edad del isótopo Nd-Sm del macizo rocoso es 1508 Ma 31 Ma (Tang Zhongli et al., 1992). El macizo rocoso tiene 6.500 metros de largo y entre decenas y 500 metros de ancho, con ambos extremos cubiertos por el Sistema Cuaternario. La longitud de exposición de la superficie es de aproximadamente 4500 m, el área de exposición es de 1,34 km2, la tendencia es N50 W, el ángulo de inclinación es SW y el ángulo de inclinación es de 50 ° ~ 80 °. Se distribuye en forma de veta irregular y se corta en cuatro franjas por fallas de corte E-NE.

La intrusión del área minera No. 3 está a más de 900 metros de la intrusión del área minera No. 3. La zona minera está ubicada en el suroeste de la falla F2 y está cubierta por sedimentos cuaternarios con un espesor de 40 a 50 m. La intrusión tiene más de 500 metros de largo, ancho en el este y puntiagudo en el oeste. La parte oriental de la punta se extiende por debajo de los 600 metros y el extremo occidental tiene forma de cuña con una profundidad de unos 200 metros. El macizo rocoso se inclina hacia el sur con un ángulo de inclinación de 60° a 70°.

La longitud expuesta de la intrusión en una zona minera es de unos 1500 m, ancha en el oeste y estrecha en el este. El extremo oeste tiene 320 metros de ancho y el extremo este tiene unos 20 metros de ancho. Se extiende hacia abajo por más de 700 metros, con un ángulo de inclinación pronunciado (70° ~ 80°), inclinándose hacia el suroeste.

La intrusión en la segunda zona minera tiene más de 3.000 metros de largo, está cubierta por el Sistema Cuaternario en el este y se amplía gradualmente hacia el oeste, el ancho máximo es de 530 metros cerca de F17, para luego estrecharse. al oeste. La intrusión golpea alrededor de N50 W, tiene un ángulo de inclinación de 50° ~ 60° y se inclina hacia el SW, siendo la inclinación más suave hacia el este.

El lugar de intrusión del área minera No. 4 se encuentra en el extremo más oriental de toda el área minera y tiene 1.300 metros de largo. Excepto el extremo occidental que se encuentra bajo la roca mixta, el resto está cubierto por el Sistema Cuaternario con un espesor de 50~140m. El impacto de la intrusión se desvía fuertemente hacia N80°W, con un ángulo de inclinación de 50° ~ 60° y una tendencia de SW. La forma de la intrusión es irregular, en forma de lente, con su rama oriental bifurcándose hacia abajo y puntiaguda. Ancho máximo > 230 metros, extendiéndose hacia abajo hasta 400 ~ 600 metros. En resumen, la forma del macizo rocoso de Jinchuan está controlada por la naturaleza de las fallas circundantes. En áreas donde el control de fallas de corte es obvio, la intrusión se extiende profundamente hacia abajo y es plana (Figura 2-3b). En áreas donde se desarrollan fallas extensionales, la intrusión no se extiende profundamente hacia abajo y la sección transversal tiene forma de embudo (Figura 2-3c). En la zona de cizalla, la diferenciación del magma no es obvia; en áreas con fallas extensionales desarrolladas, la diferenciación del magma es muy obvia y cada litofacies está bien desarrollada.

Figura 2-3 Mapa geológico en planta (a) y sección transversal (b, c) del macizo rocoso de Jinchuan.

1-Cuaternario; 2-Yangyu; 3-Lherzolita; 4-Plagioclasa lherzolita; 5-olivina diita; 7-mineral rico en red; 10 - mineral metasomático; 11 - mineral de sulfuro masivo; 12 - mineral diseminado suspendido; 13 - límite de contacto de roca magmática; 14 - interfaz de contacto de litofacies en diferentes etapas; 15-Etapas de intrusión y tipos de roca. de cuerpos intrusivos

El macizo rocoso de sulfuro de cobre y níquel de Jinchuan es un macizo rocoso complejo que se puede dividir en tres fases de intrusión.

La primera etapa es peridotita de grano medio-fino y lherzolita olivina, que se produce principalmente en las partes media y superior (lado suroeste) de las intrusiones en las áreas mineras ⅰ y ⅲ, estrechándose gradualmente hacia la sureste y termina en F16. En la segunda etapa, rocas ultramáficas de grano medio grueso se distribuyen en la parte media e inferior de los cuerpos intrusivos en las zonas mineras ⅰ y ⅲ, y paulatinamente se van ensanchando hacia el sureste, convirtiéndose en las principales litofacies de las zonas mineras ⅱ y ⅳ. intrusiones. La tercera etapa es dunita de grano medio, producida principalmente en la parte inferior del cuerpo intrusivo en las zonas mineras ⅰ y ⅱ.

La parte más básica del macizo rocoso en cada etapa aparece en el centro de las litofacies, y el grado básico disminuye gradualmente hacia afuera (Figura 2-3). Los límites de contacto entre rocas en un mismo período son transiciones graduales, mientras que los límites de contacto entre diferentes períodos son abruptos. Las primeras intrusiones han sido alteradas o severamente fragmentadas, y algunas zonas de contacto a menudo están llenas de diques tardíos.

Los principales minerales formadores de diversas rocas de Jinchuan son el olivino, el clinopiroxeno, el ortopiroxeno y la plagioclasa. El olivino es generalmente una columna corta semi-euédrica-euédrica, pero se redondea cuando está envuelta por otras partículas minerales. Generalmente, el FO es de 77 a 90, y una parte muy pequeña del FO es de 91 a 94. El ortopiroxeno aparece principalmente en forma de cristales heteromórficos y los cristales semiédricos son raros. Contiene 80 ~ 87,3 En y su composición es equivalente a la del piroxeno de bronce. Entre los piroxenos, el clinopiroxeno es un clinopiroxeno con un contenido de nitrógeno de 76,5, que es menor que el clinopiroxeno.

Todas las rocas han sido alteradas, el olivino generalmente se altera en serpentina y el crisotilo generalmente se distribuye a lo largo de las fracturas y se reemplaza por diorita en las zonas de fuerte alteración. El piroxeno de bronce a menudo se erosiona hasta convertirse en sericita. El clinopiroxeno generalmente se transforma en anfíbol y tremolita, apareciendo como clinopiroxeno, pero cuando se transforma en clorito, su estructura de clinopiroxeno original se oscurece. La plagioclasa generalmente se reemplaza por prehnita. Donde la alteración de la dunita es intensa se encuentran magnesita, calcita y clorita.

3. Composición química de las rocas intrusivas

La composición química promedio de las rocas intrusivas de Jinchuan es equivalente a la de la lherzolita (Tabla 2-1), en la que los contenidos de Mg, Fe Los valores de , Ni y Cr y w(Mg)/w(Fe) (3,02 ~ 2,2) disminuyen regularmente con la disminución de la alcalinidad de la roca. Los contenidos de Fe2 y Fe3 son inversamente proporcionales y el Fe3 está relacionado con la intensidad de la alteración. Los niveles de silicio, calcio, aluminio, sodio y potasio son inversamente proporcionales a los niveles de magnesio y hierro. El contenido de Na2O es generalmente inferior a 0,5, pero en algunas rocas que contienen plagioclasa o anfíboles que contienen olivino es superior a 1, w (K2O) < w (Na2O). Alrededor del 2% de las muestras tienen un contenido de K2O superior al 0,3. En algunas muestras, su contenido fue >65438±0.

El contenido de Cr en rocas ultramáficas que contienen níquel es menor que el de rocas similares sin mineral, lo que refleja la afinidad del Cr3 por el clinopiroxeno. El bajo contenido de Cr puede estar relacionado con que el Fe reemplace al Cr en la espinela de cromo para formar magnetita en la etapa posterior de alteración de la roca.

Tabla 2-1 Composición litológica del macizo rocoso de Jinchuan (WB/) Tabla 2-1 Composición litológica del macizo rocoso de Jinchuan (WB/)

Nota: pérdida por ignición; f=Número atómico de Mg2/[(Fe3 Fe2 Mn2 ) número atómico]

Tres. Características geológicas del depósito

(1) Yacimiento y tipo de mineral

Se sabe que el depósito de Jinchuan tiene tres yacimientos principales (No. 24, No. 1 y No. 2). ), y sus reservas de cobre y níquel representan más del 90% de todo el depósito, mientras que los yacimientos restantes representan menos del 10%.

Los minerales del depósito de Jinchuan se pueden dividir en tres tipos, y los procesos de mineralización correspondientes son magma, fluido hidrotermal gaseoso y fluido hidrotermal. Los minerales magmáticos se pueden dividir en tres tipos según la ubicación y secuencia de emplazamiento de su desprendimiento (separación de sulfuros inmiscibles): desprendimiento in situ, desprendimiento de penetración profunda y penetración tardía. La mineralización hidrotermal de gas forma principalmente minerales metasomáticos de contacto. Los minerales hidrotermales puros se superponen principalmente a cuerpos minerales de desprendimiento profundo que penetran, y los cuerpos minerales individuales se superponen a cuerpos minerales de desprendimiento in situ.

1. El magma in situ funde el mineral (principalmente mineral de sulfuro diseminado)

Este mineral ocupa el segundo lugar en el depósito de Jinchuan y es un mineral de valor económico. Tiene forma de lente y se distribuye en varias zonas de fase en varias partes de la intrusión. Tiene cientos de metros de largo y de 1 ma decenas de metros de espesor. Hay un fenómeno compuesto de ramificación a lo largo del rumbo y la tendencia del yacimiento, y el fenómeno de ramificación es más obvio a lo largo de la tendencia del yacimiento. Los yacimientos más grandes generalmente se producen en lherzolita rica en peridotita, que se encuentra en las partes media e inferior del yacimiento de roca.

El mineral es principalmente sulfuro diseminado. Los sulfuros son más abundantes en la parte media del yacimiento y disminuyen gradualmente desde el yacimiento hasta la roca circundante. Los principales minerales sulfurados son pirrotita, pentlandita y calcopirita, con una proporción de 5,9:5,6:1. Otros minerales de sulfuro son la calcopirita, el mineral Marquino y la calcopirita. Los minerales de sulfuro mencionados anteriormente tienen forma de budines irregulares, generalmente con un tamaño de partícula de aproximadamente 1 a 3 mm, y se rellenan uniformemente en los huecos de minerales de silicato tales como olivino y piroxeno. En el borde inferior del yacimiento se pueden ver minerales de pórfido formados por procesos hidrotermales tardíos. Estos minerales se caracterizan por grandes variaciones en la fragmentación de agregados (0,1 ~ 10 cm). La mayor parte de la pentlandita y pirrotita en la parte superior del yacimiento se han erosionado en níquelita, marcasita y pirita, pero aún existen estructuras residuales.

Figura 2-4 Diagrama esquemático de la sección longitudinal del yacimiento principal del depósito de Jinchuan Figura 2-4 Diagrama esquemático de la sección longitudinal del yacimiento principal del depósito de Jinchuan

1-Migmatita; 2-Mármol; 3-Anfibolita oblicua; 4-lherzolita; 5-plagioclasa; diabasa; 7-mineral de hierro esponjoso; 10-límite de litofacies; 11-Número de cuerpo mineral principal

2. El magma profundo se funde y penetra en el mineral (principalmente formando una red de mineral de sulfuro)

Este tipo de mineral es el más importante y su composición. Los cuerpos son de gran escala, de decenas a cientos de metros de espesor y de cientos a miles de metros de largo, y se producen principalmente en las profundidades o el fondo de los cuerpos intrusivos (Figura 2-4). Varios yacimientos están ubicados en la pared superior del macizo rocoso, mientras que uno o dos yacimientos penetran la pared inferior de la intrusión. La forma del yacimiento suele ser plana y en forma de lente, pero algunos tienen forma de vena. El yacimiento de repente se vuelve más delgado o más grueso y las ramas son más comunes.

El ángulo de inclinación del yacimiento es a veces más pronunciado que el del cuerpo de intrusión, y a veces es más suave que el del cuerpo de intrusión, intercalado con las litofacies que formaron primero el cuerpo de intrusión. La distribución de yacimientos no está controlada por la distribución de las primeras fases diferenciadas.

El tamaño y ubicación del yacimiento no tienen nada que ver con el grado de diferenciación y escala de la intrusión. La roca que contiene sulfuro es la dunita. El contenido de piroxeno aumenta desde el centro hasta los bordes del macizo rocoso. El tamaño de los agregados de sulfuro es de aproximadamente 1 a 6 mm, llenando los huecos de los minerales de silicato para formar minerales en red, y su contenido puede representar del 12 al 15% de dunita. Los procesos hidrotermales y dinámicos locales dan a los sulfuros la apariencia de gneis, vellosidades y nebulosas. La estructura y la combinación de minerales de este tipo de mineral son básicamente las mismas que las de los cuerpos minerales fundidos de magma in situ. Las estructuras opacas, en forma de llama, en forma de rejilla, en forma de imágenes y de capas delgadas están bien desarrolladas y todas están bien desarrolladas. productos fundidos.

La estructura de red y la estructura de anillo formadas por metasomatismo son más comunes. Los principales minerales metálicos son pirrotita, pentlandita y calcopirita, con una proporción de 4,8:2,6:1. En algunos cinturones minerales, el platino, el paladio, el oro y la plata están relativamente enriquecidos, con contenidos superiores a 1×10-6. La zona mineral puede tener decenas de metros de espesor, cientos de metros de largo y extenderse hasta 100 metros.

Las principales características del cinturón mineral rico son: fisuras estructurales relativamente desarrolladas, grandes cambios en la estructura del mineral, la estructura y la combinación de minerales, la estructura del mineral se puede ver en estructuras de red, estructuras de red metasomáticas (los materiales mineralizados son; en forma de hoja) y estructuras en forma de gneis, nebulosas o nubes; los sulfuros generalmente aparecen como estructuras de erosión metasomática y las estructuras residuales de silicato generalmente se erosionan fuertemente en serpentina, carbonato y talco, formando agregados de crisotilo-talco-rombosita magnesita; .

Los minerales de cobre, especialmente la calcopirita, aumentan significativamente en las zonas ricas en minerales, alcanzando incluso más de la mitad del contenido total de sulfuros. Como se muestra en la Figura 2-4, estas zonas ricas en minerales son ricas en platino, paladio, oro, plata, selenio y otros elementos, incluido el cobre, y existen principalmente en forma de compuestos de arsénico, elementos naturales, mezclas de metales, telururos, bismuto. compuestos y antimonuros en los principales minerales. El Co existe principalmente en minerales de níquel en forma de solución sólida, con un valor w(Ni)/w(Co) de 465.438 0. El níquel y el cobalto son raros. El selenio a menudo reemplaza al azufre en los sulfuros.

3. Minerales de penetración tardía (principalmente minerales de sulfuros masivos)

Este tipo de mineral se ubica en la parte más profunda de la roca intrusiva, donde se funde y penetra en el fondo de la roca. yacimiento o interactúa con el yacimiento de roca circundante. Los cuerpos minerales suelen aparecer en forma de lentes irregulares o grupos de vetas, de varios metros a cientos de metros de largo, de decenas de centímetros a 20 metros de espesor, con cambios repentinos de estrechamiento y ensanchamiento. Este tipo de mineral está dominado por sulfuro masivo y, a veces, aparecen minerales submasivos y similares a brechas en los bordes o extremos del yacimiento. La composición de la brecha incluye minerales de la red primaria, diabasa y otras rocas circundantes. El contenido mineral de ganga de los minerales de sulfuro masivos es inferior a 2 y está compuesto principalmente por agregados de clorita. Los minerales metálicos del mineral son pirrotita, pirita, calcopirita, pentlandita y pequeñas cantidades de magnetita, hematita y pirita-cobre-potasita. La proporción de contenido de pirrotita, sulfuro de níquel y calcopirita es de 4,3:1:1. El contenido de sulfuro de níquel en este tipo de mineral es menor que en otros tipos de mineral. Se formaron en ambientes de baja temperatura durante las últimas etapas del magma.

4. Minerales metasomáticos de contacto

Algunos de estos minerales se producen en la pared superior de la intrusión o en los xenolitos de roca circundantes, pero se producen principalmente en la pared inferior de la intrusión. intrusión. Los grandes yacimientos miden unos cientos de metros de largo y varias decenas de metros de espesor. Están estratificados, de forma lenticular o vesicular, cerca de intrusiones que contienen sulfuro o integrados con las rocas circundantes. El yacimiento está compuesto principalmente por minerales reticulares y escasamente diseminados. El contenido de níquel es mayor cerca de la intrusión y disminuye gradualmente alejándose de la intrusión. Lo contrario ocurre con el cobre y el níquel. Los principales minerales de sulfuro del mineral son pirrotita (pirita), pentlandita (calcopirita) y calcopirita (calcopirita y calcopirita). La proporción de contenido entre ellos es 1,2:0,7:1. La magnetita y la hematita son inferiores a 1 y rara vez se encuentra el mineral de Marquino. Los minerales de sulfuro son semieuédricos o heteromórficos, con raras estructuras metasomáticas rayadas, pseudoestructuras metasomáticas y estructuras de exsolución. Después del metasomatismo, las rocas circundantes también pueden formar yacimientos. Estas rocas circundantes incluyen mármol, gneis y anfibolita. El mármol a menudo se erosiona hasta formar esquistos de diópsido, diópsido y clorito que contienen calcita. La alteración se distribuye principalmente en la periferia del yacimiento.

(2) Composición del mineral

1. Composición mineral del mineral

Los principales minerales metálicos son pirrotita, pentlandita, calcopirita, calcopirita, makinolita, calcopirita y púrpura. pirita, etc , así como oro natural, plata, platino natural y sus aleaciones, diversos telururos, minerales de bismuto, antimonio, arseniuro y minerales de espinela de cromo. Los minerales de ganga incluyen principalmente olivino, piroxeno de bronce, enstatita, diópsido, serpentina y labradorita.

2. Composición química del mineral

En el depósito de Jinchuan, el yacimiento representa el 43% del volumen total de toda la intrusión. Todo el macizo rocoso contiene un promedio de 0,42 níquel, 0,23 cobre y 1,74 azufre.

Los valores de w(Ni)/w(Cu) de varios minerales del depósito de Jinchuan oscilan entre 0,61 y 2,97, con un valor medio de 1,29. El valor w(Ni)/w(Cu) es el más alto entre los minerales a granel.

La proporción más baja para los minerales hidrotermales es 0,61.

El contenido medio de elementos del grupo del platino en la zona minera de Jinchuan es elevado. El contenido promedio de platino en cada zona minera es (0,05 ~ 0,64) × 10-6. El contenido de platino y paladio es mayor que el de osmio, iridio, rutenio y rodio, con una proporción de 2,0 ~ 7,45. En los minerales de pórfido, el contenido de platino de las muestras individuales llega a 81,67 × 10-6 (Li, 2000)

(3) Estructura y estructura del mineral

Las estructuras del mineral de Jinchuan Los minerales de cobre y níquel son diversos. El magma se funde y separa el yacimiento in situ, y la estructura del mineral es principalmente de estructura granular semiauténtica a irregular, seguida de estructura metasomática y estructura residual metasomática; el mineral es principalmente una estructura diseminada dispersa; Los minerales en el yacimiento de penetración y desprendimiento de magma profundo son semiauténticos, con estructura granular irregular, estructura opalescente, estructura reticular, estructura metasomática y estructura foliar. El mineral tiene principalmente una estructura cristalina esponjosa, con estructuras locales en forma de nebulosas y nubes. La estructura del mineral que penetra en el yacimiento en el período posterior es principalmente una estructura granular semiauténtica. La estructura común del mineral es la estructura de bloques. Otros tipos de minerales se han descrito anteriormente y no son redundantes.

(4) Características de alteración de la roca de pared

Los cuerpos minerales formados durante el período magmático se ven afectados principalmente por autometamorfismo posterior y procesos hidrotermales, y a menudo ocurren serpentinización y carbonatación y petrificación de lodos. La mineralización y cloritización de Sika ocurren localmente en cuerpos minerales superpuestos hidrotermales y metasomáticos en contacto. Cuando la roca circundante es mármol, son comunes la eclogita, el diópsido y la tremolita.

(5) Características anormales de la exploración geofísica

En el cinturón de magma estructural donde se encuentra el macizo rocoso de Jinchuan, hay una zona de gradiente de gravedad densa obvia con un valor de gradiente de gravedad de 25 mg. /km. La intensidad del campo magnético (△T) de esta zona de magma es generalmente de 200 ~ 400 nt, con un valor máximo de 700 nT. La anomalía electrostática en el yacimiento de cobre y níquel es obvia, y el valor eta es generalmente mayor que 5 y puede alcanzar hasta 12.

Las anomalías geoquímicas del suelo en la superficie del macizo rocoso que contiene mineral son obvias, con zonas internas, medias y externas obvias, principalmente Cu, Ni y Cr, acompañadas de anomalías de elementos como Co y Sr.

Cuatro. Condiciones de mineralización

(1) Características del isótopo

El isótopo de azufre δ34S de varios minerales en diferentes etapas del depósito es 1,06 ‰ ~ 2,53 ‰, que está cerca del azufre de los meteoritos. El azufre probablemente proviene del manto superior.

El 87Sr/86Sr del macizo rocoso es relativamente alto, oscilando entre 0,702547 y 0,711761, y parte de él cae en la línea de evolución de la corteza continental, lo que indica que el magma puede estar contaminado por estroncio en la corteza. . 143Nd/144Nd es (0,511800 10)~(0,512064 12), que está cerca o es más grande que las condritas, lo que indica una fusión parcial del área de la fuente de magma.

La edad isócrona Sm-Nd del plutón de Jinchuan es 1508 Ma 31 Ma.

(2)Condiciones físicas y químicas para la mineralización

Según la estimación teórica de los minerales formadores de rocas, la prueba de fusión de los minerales formadores de rocas y la determinación de las inclusiones fundidas, la línea liquidus de olivino La temperatura es de 1400°C y la temperatura del solidus es de 1200°C; el piroxeno y la plagioclasa comienzan a cristalizar a 1100°C. La profundidad del emplazamiento de magma es de 10 a 15 km, y la profundidad de la cámara de magma es inferior a 30 km. La temperatura de fusión inicial del sulfuro es de 1400 a 1500 °C y la temperatura de cristalización del sulfuro como solución sólida de monosulfuro es de 1000 °C. La descomposición de la solución sólida ocurre cuando la temperatura es inferior a 600 °C y la superposición hidrotermal ocurre entre 414 y 488 °C.

Verbo (abreviatura de verbo) modelo genético de depósito mineral

(1) Etapa de mineralización

El ascenso y la penetración del magma que contiene sulfuros se pueden dividir en cuatro Las etapas consecutivas son: etapa de magma de silicato; etapa de magma que contiene sulfuros; etapa de magma rica en sulfuros y etapa de fusión de sulfuros. Cada etapa tiene las siguientes características:

En la primera etapa, el magma de silicato solo formó unos pocos cuerpos minerales compuestos por sulfuros diseminados escasos, que eran pequeños espejos convexos colgantes ubicados en la parte media y superior del oeste. sección de la intrusión (Figura 2-3b).

En la segunda etapa, el magma que contiene sulfuros forma un cuerpo mineral lenticular de capas gruesas compuesto de sulfuros diseminados dispersos, ubicado en la parte media e inferior de la intrusión (Figura 2-3c). níquel y cobre Las reservas representan el 65.438 00 de las reservas del bloque mineral.

Después de la tercera fase de intrusión de magma rico en sulfuros, se formó un yacimiento de mineral en red, que se ubicó en el lado inferior de la intrusión en forma de un gran espejo convexo (Figura 2-3b, Figura 2-3c). Sus reservas de níquel y cobre representan el 85% de las reservas del sector minero.

En la cuarta etapa, el sulfuro fundido penetra principalmente en las grietas en el fondo o el fondo del yacimiento, formando una estructura de red (Figura 2-3c). Sólo en casos raros el sulfuro fundido puede penetrar sus paredes superiores, superiores o inferiores. Este tipo de yacimiento tiene forma de veta, lente y saco, y está compuesto de sulfuro masivo. Sus reservas de níquel y cobre representan el 1% de las reservas totales de la sección de mineral.

Además, se pueden observar cuerpos minerales metasomáticos de contacto en las rocas rurales cercanas a la zona de contacto en la parte inferior y superior de la intrusión, así como en los xenolitos alrededor de la intrusión, que representan de 1 a 2 de las reservas de níquel y cobre en la sección de mineral. También se puede observar que los yacimientos hidrotermales superpuestos se producen en yacimientos de red primaria, especialmente yacimientos diseminados dispersos, que generalmente se caracterizan por ser ricos en Cu, Pt, Pa, Au, Ag y se.

Los valores de w(Cu)/w(Cu Ni) y w(Pt)/w(Pt Pd) de varios yacimientos se muestran en la Tabla 2-2.

Tabla 2-2 Proporciones de contenido de elementos relacionados con los tipos de minerales de Jinchuan Tabla 2-2 Lista de proporciones de contenido de algunos elementos en los minerales del depósito de Jinchuan

(2) Modelo integral

Basado en Las características geoquímicas obtenidas actualmente del depósito de Jinchuan sugieren el siguiente modelo genético:

El magma ultrabásico que contiene hierro se originó en el manto e invadió la cámara de magma a más de 10 km por encima de la corteza (Figura 2-5a). El volumen del magma original era al menos tres veces mayor que el volumen de la intrusión actual.

Figura 2-5 Modelo genético del depósito de níquel-cobre de Jinchuan Figura 2-5 Modelo metalúrgico del depósito de níquel-cobre de Jinchuan

Magma que contiene sulfuro de 1 silicato 3 -; Magma rico en sulfuros; fusión de 4 sulfuros; mineralización de metasomatismo de 5 contactos; mineralización de superposición hidrotermal de 6. Después de que el magma del manto sube a la cámara de magma en la corteza, a 1700 ~ 1400 ℃ Dentro del rango, el líquido inmiscible se separa y el cristal de olivino se diferencia (Figura 2-5b). Después de fundirse, el sulfuro fundido se acumuló bajo la influencia de la gravedad y se hundió hasta el fondo de la cámara de magma, y ​​también cristalizó una gran cantidad de olivino. Luego precipita sobre la masa fundida de sulfuro, y la masa fundida de sulfuro separada del magma posterior precipita entre los cristales de olivino para formar una capa mineral de estructura de red. Posteriormente, algunas gotas de sulfuro se separaron, por lo que se detuvieron y quedaron suspendidas en la parte superior del magma. Como resultado, en la cámara de magma se forma un patrón en capas de fusión de magma-sulfuro rica en sulfuro de magma libre de minerales (series decrecientes).

Cuando la temperatura de la cámara de magma está entre 1400°C y 1200°C, sólo el olivino continúa cristalizando y el sulfuro permanece fundido. Impulsado por una tensión tectónica pulsante, el magma libre de minerales, el magma rico en sulfuros y el derretimiento de sulfuros se elevan secuencialmente (Figura 2-5c), invadiendo la corteza terrestre de 10 a 10 años. El magma de la parte superior de la cámara de magma de la corteza inferior invade uno o más lugares. Luego, el magma rico en sulfuro de magma sin mineral mencionado anteriormente y el fundido de sulfuro invaden la ubicación de la intrusión no solidificada en forma de vetas. Cada pulso de afloramiento avanza a lo largo de la parte inferior de una masa rocosa formada anteriormente porque esta ubicación representa una zona débil que favorece el afloramiento de magma.

El magma sin minerales y el magma que contiene sulfuros continúan cristalizando in situ a temperaturas inferiores a 1200°C (Kudo y Weil, 1970; Hackley y Wright, 1967; Instituto de Geoquímica, Academia China de Ciencias, 1981). formando secuencialmente gotas de sulfuro formadas por fusión in situ entre piroxeno de bronce, enstatita, labradorita, escasas gotas de sulfuro de zonas profundas y olivino o minerales cristalinos tardíos, sobre placas suspendidas. Se forman minerales diseminados dispersos en el yacimiento.

Una vez que los cuatro fundidos están en su lugar, a medida que la temperatura disminuye y cristaliza de forma intermitente, la materia volátil que contienen aumenta y, finalmente, la materia volátil se acumula, lo que lleva al autodeterioro. El olivino primario y el piroxeno se alteran para formar agregados de minerales alterados, como serpentina, hornblenda y clorita. El sulfuro invade las rocas y xenolitos circundantes cerca de la zona de contacto mediante penetración, difusión y metasomatismo (Figura 2-5d). Las rocas circundantes afectadas (principalmente rocas carbonatadas) se mezclan y metasomatizan para formar skarn, incluyendo tremolita, clorita, una pequeña cantidad de almandino, silicomagnesita y otros minerales de metasomatismo de contacto.

El metasomatismo de contacto mencionado anteriormente se puede llevar a cabo a una temperatura de 600 ~ 480 ℃. Dado que los componentes del mineral se derivan de sulfuros en rocas intrusivas, no hay diferencia entre minerales magmáticos y agregados de minerales de sulfuro en minerales metasomáticos en contacto, pero la proporción de minerales de cobre en estos últimos es mayor. Con la acumulación adicional de componentes volátiles, aumenta la proporción de componentes formadores de minerales en el fluido volátil. Impulsado por el estrés tectónico, este fluido altamente volátil penetra en zonas estructurales débiles locales en cuerpos minerales en red y cuerpos minerales diseminados (Figura 2-5c), formando un cuerpo mineral con características de superposición hidrotermal. Esta mineralización hidrotermal puede convertir minerales de la red primaria en minerales nebulares y con forma de fieltro, y también puede convertir minerales diseminados dispersos en minerales de pórfido. También hace que los minerales de silicato sufran una intensa serpentinización. La proporción de minerales de cobre, especialmente calcopirita, aumentó aproximadamente a la mitad en comparación con el total de minerales de sulfuro, y la abundancia relativa de Pt, Pd, Au, Ag y Se en estos yacimientos también aumentó significativamente. Entre ellos, el Pt y el Pd se producen en forma de arseniuro, telururo de bismuto y telururo, y el Au y Ag existen en forma de partículas finas microscópicas (0,076 mm) de oro natural y solución sólida de plata y oro. El selenio se produce principalmente como sustituto del azufre en los sulfuros. En resumen, esta etapa de mineralización se caracteriza por una superposición hidrotermal, manifestada principalmente por el evidente enriquecimiento de Cu, Pt, Pd, Au, Ag y Se en minerales de sulfuros magmáticos. La temperatura de equilibrio de la pirrotita y la calcopirita en esta etapa es de 189 ~ 339°C.

La edad de emplazamiento de la intrusión mineralizada es 65438±0500ma. Después de la mineralización, el área ha experimentado un largo y complejo proceso de evolución geológica, mostrando un evidente levantamiento de la corteza y erosión. En el Cuaternario, la mayoría de las intrusiones conocidas que contienen sulfuros quedaron expuestas en la superficie. El yacimiento en la parte occidental de la intrusión es menos profundo y la parte expuesta está oxidada, formando una zona de oxidación en el depósito de sulfuro de níquel-cobre, mientras que el yacimiento en la intrusión oriental nunca ha estado expuesto, con una profundidad máxima de enterramiento. de 300 metros