Depósito tipo Sedex

Los depósitos sedimentarios se refieren a un tipo de depósitos producidos en capas en rocas sedimentarias dominadas por rocas clásticas finas. Se caracterizan por el desarrollo de franjas y minerales masivos ricos en sulfuros. Los depósitos de plomo-zinc son los más comunes e importantes de este tipo de depósitos. Actualmente, este tipo de depósito también se conoce como depósito hidrotermal en China.

En los primeros estudios, este tipo de depósito se consideraba un tipo de transición o de miembro final de depósitos de sulfuros volcánicos masivos porque tienen las mismas características que los minerales de sulfuros masivos y en bandas ricos en metales. Trabajos posteriores demostraron que había pocas o ninguna roca volcánica en la serie de rocas mineralizadas en algunas áreas, lo que sugiere que las erupciones volcánicas no eran un mecanismo necesario para la mineralización. Para resaltar las características de las rocas que contienen minerales, algunos han propuesto la perspectiva de los depósitos de esquisto. Especialmente a mediados del siglo XX, con el descubrimiento y la investigación en profundidad de depósitos similares en Australia, Canadá y Alemania, no sólo se comprendió que dichos depósitos ocupaban una posición destacada en los recursos metálicos relacionados, sino que también formaron gradualmente un grupo relativamente completo. nueva explicación del origen, a saber, El concepto básico del origen del agua caliente que contiene minerales es que evoluciona a partir del calentamiento y evolución del agua contemporánea en cuencas de rift de múltiples etapas, y es expulsada o expulsada al fondo marino a través de canales apropiados. Después de determinar la zona de alteración de la mineralización del canal de fondo del yacimiento, se descubrieron y estudiaron en mi país una variedad de rocas sedimentarias hidrotermales, lo cual es de gran importancia. En general, ahora se cree que el fluido formador de mineral de este tipo de depósito no es un fluido hidrotermal magmático, sino agua caliente producida por filtraciones subterráneas y evolución singenética de agua. La mineralización no es un relleno supergénico ni un metasomatismo, sino que tiene las propiedades de las rocas sedimentarias contemporáneas. Por supuesto, también puede modificarse en distintos grados mediante cambios supergénicos.

Este yacimiento no sólo es una de las fuentes más importantes de plomo y zinc, sino también una fuente importante o parcial de cobre, oro, plata, manganeso, barita y fluorita. Distribuido en cinco regiones del mundo, entre ellas: ① Norte de China, como Changba, Qiandongshan, Yindongzi-Daxigou, Templo Langshan-Zaltai Dongsheng, Hogeqi, Montaña Hujiayu-Zhongtiao. (2) el noreste de Australia, como el río MacArthur, Mount Isa y Broken Hill; ③ el oeste de América del Norte, como Howard Pass, Sullivan, Tom (4) el noroeste de Europa, como el depósito de barita de plomo y zinc de Meggen en Alemania y La; Depósito de plomo y zinc de Maiers Berg, mina de plata irlandesa; ⑤ África meridional, incluidos Sudáfrica y Zimbabwe.

La mineralización de los depósitos sedimentarios exhalativos no ocurre necesariamente al mismo tiempo en un área estructural, sino que a menudo pertenece a la misma era, entre las que se encuentra el Mesoproterozoico (654,38+700 millones ~ 654,38+400 millones de años) y la Era Paleozoica Temprana y Media (450 millones a 300 millones de años) es la era de mineralización más importante. El entorno de mineralización es una cuenca de margen continental geosinclinal o pasiva controlada por rifting del margen continental. La cuenca se formó en un evento tectónico no orogénico preorogénico. La serie de rocas que contienen mineral de este tipo de depósito pasa de depósitos líticos continentales a estructuras tipo flysch y estructuras estructuralmente metaestables, incluidas rocas clásticas finas, lutitas y rocas carbonatadas de aguas poco profundas. Las áreas metalogénicas de depósitos sedimentarios exhalativos a menudo tienen anomalías obvias de gradiente geotérmico antiguo, que son causadas en gran medida por el calentamiento profundo (oculto) del magma; muchos depósitos están espacialmente acompañados por actividades de mineralización (sin-sedimentarias), fallas que pueden ser canales para la producción de minerales; los fluidos hidrotermales suban desde la subcuenca a la superficie. Estas fallas sinsedimentarias generalmente se juzgan por facies deposicionales y cambios abruptos de espesor.

Los depósitos minerales consisten en uno o más cuerpos minerales de sulfuro estratificados, estratificados o lenticulares con capas estables. Hay muchos depósitos minerales a gran escala, el espesor del yacimiento puede alcanzar decenas de metros y la profundidad que se extiende varía desde varios cientos de metros hasta más de 1 km. Aunque algunos depósitos han sido fuertemente transformados por estructuras posteriores y los yacimientos se han plegado y deformado, están sincronizados con las rocas circundantes y la ocurrencia sigue siendo constante. Debajo o cerca de yacimientos estratificados se pueden observar vetas o yacimientos en forma de vetas y alteraciones hidrotermales como silicificación, piritización y albita. Se entiende que estas zonas de mineralización en forma de vetas son cuencas. La parte inferior forma un canal para el paso de minerales. elevar. Las rocas que contienen minerales son rocas sedimentarias que contienen agua, como limolitas, esquistos y rocas carbonatadas, mientras que las rocas que contienen minerales directamente en los estratos que contienen minerales son a menudo diferentes tipos de rocas sedimentarias hidrotermales, como rocas silíceas, albita y barita. Roca, roca carbonatada máfica, roca pirolusita, etc.

Los minerales de los depósitos sedimentarios eruptivos se caracterizan por conjuntos de sulfuros simples que incluyen pirita, esfalerita y galena, seguidos de pirrotita o marcasita, calcopirita y calcopirita, ocasionalmente con minerales de sulfuro. Los minerales tienen una estructura principalmente masiva, rayada y en capas. Los minerales alterados por vetas están llenos de fracturas, en forma de vetas y brechados. Algunos minerales pueden tener nuevas estructuras minerales debido a la transformación epigenética. Los depósitos sedimentarios eyectados tienen una zonificación de mineralización obvia.

Desde el centro del chorro hacia afuera, sulfuros, óxidos y sulfatos como Cu-Pb-Zn-SiO_2-Baso_4 (Fe) forman un núcleo rico en cobre. El plomo y el zinc están ampliamente distribuidos, y hay rocas silíceas y espatos pesados. a veces hematita. Vertical, de abajo hacia arriba generalmente cobre zinc plomo (Ba). La temperatura uniforme de las inclusiones minerales gas-líquido es generalmente de 150 ~ 300 °C, y la salinidad generalmente está entre 7% ~ 22% (NaCl).

Dos. Tipos de depósitos de mineral y ejemplos importantes

En el pasado, los depósitos sedimentarios de eyección se dividían principalmente en tipo de esquisto y tipo de carbonato según las rocas que albergan el mineral. De hecho, las rocas que albergan minerales para este tipo de depósito incluyen limolitas, lutitas silíceas, rocas silíceas y otras rocas sedimentarias hidrotermales. Casi todas las rocas sedimentarias acuosas e hidrotermales pueden convertirse en rocas que albergan minerales para este tipo de depósito. Muchos depósitos están compuestos de rocas clásticas finas, rocas de esquisto y carbonatos, y los yacimientos pueden ocurrir en diferentes rocas sedimentarias en diferentes niveles. Según los tipos de minerales, los depósitos exhalativos se pueden dividir en depósitos exhalativos de plomo-zinc, depósitos exhalativos de sulfuros polimetálicos, depósitos exhalativos de cobre y depósitos exhalativos de pirita. Algunas personas creen que algunos depósitos de plata y oro controlados por capas también son causados ​​por sedimentación exhalativa.

1. Los depósitos de plomo-zinc de Changba y Lijiagou en la provincia de Gansu

Ubicados en el condado de Chengxian, prefectura de Longnan, provincia de Gansu, son mineralizaciones polimetálicas dominadas por plomo y zinc en el Devónico de Qinling. Sistema Es el depósito de plomo-zinc más grande de la serie de mineralización sedimentaria hidrotermal. La ley promedio de plomo y zinc del mineral es superior al 10% y el contenido metálico total de plomo y zinc ha superado los 5 millones de toneladas. El depósito incluye dos secciones mineras, Changba y Lijiagou (Figura 6-8).

Figura 6-8 Mapa geológico esquemático de los depósitos de plomo y zinc de Changba y Lijiagou en la provincia de Gansu (citado de Qi Sijing et al., 1993)

Los estratos que contienen mineral son Anjiacha de la Formación del Sistema Devónico Medio, la roca original es un conjunto de rocas clásticas finas de lutita intercaladas con rocas carbonatadas. Es una capa en el margen norte de la Plataforma del Yangtze donde las complejas formaciones de rocas clásticas continentales pasan de formaciones clásticas continentales complejas a flysch. - formaciones similares El espesor expuesto del área de mineralización es de 3000 m. La Formación Anjiacha está dividida en dos capas, la capa inferior es la capa Changba (D2a1) y la capa superior es la capa Jiaogou (D2a2). La capa de Changba es una capa que contiene minerales, siendo la parte superior lutita y limolita, y la parte inferior roca carbonatada. Las rocas generalmente pasan por la fase de esquisto verde, y algunas alcanzan la fase de anfibolita, convirtiéndose en esquisto de cuarzo de biotita, esquisto de diópsido de tremolita de granate de biotita, esquisto de cuarzo de calcita y mármol en bandas de biotita. La capa de Changba de arriba a abajo es: limolita y esquisto metamórfico, esquisto de cuarzo de calcita, dolomita de cuarzo fangoso y esquisto de granate de biotita.

Según las rocas minerales, todo el estrato mineral se divide en dos sistemas minerales, a saber, el sistema mineral de mármol dominado por calcio y el sistema mineral de esquisto dominado por finos. rocas clásticas. Ambos sistemas desarrollan rocas sedimentarias hidrotermales. La zona minera está compuesta principalmente por albita, roca silícea y roca barítica, de las cuales la turmalina representa hasta el 3% y otros minerales formadores de agua caliente como la ankerita, el feldespato de bario, la tremolita y el piroxeno. Los cuerpos minerales de plomo-zinc se distribuyen principalmente en calcita, esquistos de cuarzo y mármol en formas laminadas, estratificadas y lenticulares, con múltiples capas de mineralización, y su aparición es consistente con las rocas circundantes (Figura 6-9). Actualmente se han descubierto 20 yacimientos industriales. Los principales yacimientos incluyen Changba No. 1 (mineral huésped de mármol), Changba No. 2 (mineral huésped de esquisto de cuarzo y calcita), Lijiagou No. 1 y No. 2 (mineral huésped de mármol) y Lijiagou No. 3 (mineral huésped de esquisto). . Mina), entre los que se encuentra Changba No. 2 (se extiende más de 400 metros, se extiende más de 600 metros y tiene un espesor máximo de casi 40 metros). El espesor total de los estratos minerales es superior a 500 metros y los yacimientos se concentran en 4 a 5 capas (Figura 6-9).

Figura 6-9 Vista en sección de la línea de exploración 37 de la mina de plomo y zinc Changba en Gansu (citado de Qi Sijing et al., 1993) (la leyenda es la misma que la Figura 6-8).

El tipo de roca que alberga el mineral del yacimiento Changba No. ⅱ es esquisto de cuarzo, biotita y calcita. El mineral masivo se produce en la parte inferior del yacimiento estratificado, que contiene zonas de turmalina y albita estacional; la parte media está dominada por minerales en forma de franjas, que son zonas alternas de sulfuro metálico, albita y minerales estacionales; Ser rico en metales pesados. Tiras de mástil. En la pared inferior del yacimiento lenticular, aparecen zonas de venas de clorita actinolita y albita y zonas de brechas alteradas. La ley promedio del mineral es Zn 12,15% y Pb 2,96%. La roca que alberga el mineral de los yacimientos Lijiagou No. 1 y 2 es mármol rayado de biotita, con un contenido promedio de plomo y zinc del 10%. Las capas de ocurrencia del yacimiento Changba No. 1 son las mismas que las de los tipos de rocas que albergan el mineral.

Los principales minerales del depósito de Changba son la pirita (mayor contenido en los sistemas que contienen minerales de esquisto) y la esfalerita (principalmente esfalerita de hierro, con el mayor contenido de hierro 12).

9%), galena, además hay más pirrotita y una pequeña cantidad de arsenopirita, antimonita de azufre quebradiza y minerales de cobre son raros. Los tipos de minerales de ganga son complejos y están relacionados con el tipo de rocas que albergan minerales. Los principales minerales de ganga son calcita, biotita, calcita, barita y albita. El mineral se compone principalmente de estructuras en franjas masivas, seguidas de estructuras diseminadas y estructuras metamórficas de grano grueso. La composición de isótopos de plomo del mineral es muy uniforme, con un valor μ de 9,15 a 9,72. La temperatura uniforme de las inclusiones de fluido mineral en el mineral está entre 110 y 180 °C y la salinidad es de 19. El fluido es del tipo Na-K-Cl, con alto contenido de CH4, y 87Sr/86Sr es 0,708 ~ 0.

2. Depósito polimetálico Dongshengmiao de Mongolia Interior

Este depósito se produce en Estandarte de Hangjinhou en Mongolia Interior, ciudad de Bayannur. Los estratos que contienen mineral son la Formación Jishugou Mesoproterozoica, la Formación Zenglongchang y la Formación Agulugou, que se depositaron en la cuenca del rift en el borde norte del Bloque Norte de China. La antigua isla Langshan-Shihahe en la zona de elevación central de la plataforma continental divide la cuenca en una depresión interior y exterior, y el depósito Dongshengmiao se produce en la depresión interior. La serie de rocas que contienen mineral está compuesta de roca clástica marina poco profunda, roca carbonatada y lutita carbonácea. La parte inferior es roca clástica marina poco profunda, que incluye conglomerado arenoso, arenisca feldespática y cuarcita (Formación Jishugou), y la parte media es poco profunda. -Plataforma de agua de carbono Roca salada y facies de cuenca de falla, la litología incluye piedra caliza en capas, dolomita y lutita carbonosa (Formación Zenglongchang). La parte superior es la facies de cuenca de falla del borde de la plataforma, y ​​la litología es lutita rica en carbono.

Los principales yacimientos del depósito Dongshengmiao se encuentran en la filita limosa y la dolomita (yacimiento de pirita y yacimiento de cobre) de la Formación Zenglongchang y las rocas carbonosas carbonáceas de la Formación Agulugou en pizarra (plomo). yacimiento de zinc). Las rocas que contienen minerales incluyen dolomita carbonosa, pizarra carbonosa y ankerita depositadas por agua, roca silícea y cuarcita albita depositada por agua caliente. El yacimiento está estratificado y en forma de capas, consistente con la aparición de la roca circundante, pero está plegado sincrónicamente con la roca circundante debido a la deformación regional (Figura 6-10).

Hay 12 yacimientos industriales probados en el área minera, incluidos 6 yacimientos principales y 9 con una longitud de 1400 ~ 1700 m. 88 ~ 14. Espesor promedio 86 metros. La placa superior del yacimiento es pizarra limosa carbonosa y la placa inferior son rocas sedimentarias hidrotermales como albita cuarcita, biotita magnetita dolomita y esquisto de biotita que contiene turmalina. Además, hay una gran cantidad de minerales sedimentarios hidrotermales en el yacimiento, como ankerita, clorita, turmalina, epidota, tremolita, actinolita y una pequeña cantidad de albita y barita. Además de biotita y magnetita, en las rocas del suelo hay bandas de almandinas y epidotas. Además, en los depósitos minerales existen vetas de microclina, albita y clorita. Los yacimientos están dominados por pirita masiva, que representa el 60% del total de yacimientos, seguida de yacimientos de zinc, yacimientos de plomo-zinc y una pequeña cantidad de yacimientos de cobre. La ley promedio del yacimiento de plomo-zinc es 1,41% ~ 4,92%, el plomo es 0,86% ~ 1,82%, la proporción zinc-plomo es 9/1 y algunas partes contienen cobre 0,39% ~ 1,39. El contenido total de zinc y plomo en el depósito supera los 4,5 millones de toneladas y las reservas de pirita superan los 200 millones de toneladas. Los principales minerales son pirita, pirrotita y esfalerita, seguidas de calcopirita, galena, siderita y magnetita. El mineral tiene principalmente una estructura en escamas, seguida de una estructura diseminada, con brechas y vetas visibles.

3. Minas de cobre de Hujiayu y Bizigou en la montaña Zhongtiao.

Situado en el condado de Yuanqu, en el sur de la provincia de Shanxi. El depósito se produce en la zona marginal del rift del entorno del rift intracontinental paleoproterozoico. El rift intracontinental se desarrolló sobre la base del antiguo continente arcaico del bloque del norte de China. Las rocas volcánicas metamórficas arcaicas son comunes en el área minera, y las rocas volcánicas neoarqueanas en el área minera son un conjunto de rocas volcánicas metamórficas ultrapotásicas. Rocas volcánicas bimodales metamórficas compuestas de esquisto de biotita andalucita, esquisto de biotita de hornblenda, riolita y toba de riolita forman el cuerpo principal del complejo central metamórfico. Por encima del Arcaico hay un conjunto de series de rocas metamórficas sedimentarias terrestres de capas gruesas acumuladas en la zona marginal del rift en el entorno del rift intracontinental Paleoproterozoico, es decir, el Grupo de Rocas Zhongtiao del Proterozoico Inferior, que está compuesto de cuarcita, esquisto calcáreo, auríferos. Está compuesto por mármol mica dolomita, esquisto negro y mármol dolomita andalucita. Los estratos que contienen mineral son principalmente el grupo de esquisto negro de la Formación Bizigou del Grupo de Rocas Zhongtiao. La litología se puede dividir en dos categorías: esquisto a base de agua, pizarra gris, esquisto de sericita granate y una pequeña cantidad de mármol. Este último incluye pirofilita rayada, flogopita, mármol de dolomita estacional, albita estacional y brecha variable (Sun Haitian et al., 1990).

Figura 6-10 Sección vertical del depósito Dongshengmiao en Mongolia Interior (citado de Zhai Yusheng et al., 2003)

La producción de yacimientos minerales industriales está estrictamente controlada por capas estratigráficas y litología, y La distribución espacial de las rocas sedimentarias hidrotermales es básicamente consistente. El cuerpo principal tiene capas, capas y lentes, está integrado con las rocas circundantes, con límites claros, y algunos cuerpos minerales tienen forma de veta.

Los principales minerales del mineral son pirita, calcopirita y pirrotita, y los minerales de ganga son principalmente dolomita, albita, flogopita y turmalina. La ley de cobre del mineral es del 1% al 3% y las reservas del depósito son grandes.

Tres. Mineralización

En el centro de expansión del fondo oceánico moderno, la zona del rift y sus alrededores, la actividad hidrotermal en el fondo marino ha formado muchos respiraderos. Los fluidos hidrotermales profundos se expulsan desde los respiraderos al fondo marino y se forman. Los depósitos metálicos (lodo blando) que se depositan en los fondos oceánicos modernos debido a la deposición de agua caliente se consideran depósitos de eyección. Los tipos de depósitos descritos en esta sección son similares a los depósitos hidrotermales submarinos modernos. Se producen principalmente en entornos tectónicos de rift extensionales, como los rifts intracontinentales/intercontinentales o el valle de Aola, y están ubicados en cratones controlados por rift o en sus cuencas sedimentarias de depresión marginal. Pero no existe una corteza oceánica típica en cuencas oceánicas similares formadas por depósitos sedimentarios eyectados, lo cual es una de las diferencias obvias con los depósitos volcánicos masivos de sulfuros. Las edades de mineralización de los depósitos sedimentarios exhalativos son principalmente Mesoproterozoico y Paleozoico temprano y medio. El Mesoproterozoico supuso un punto de inflexión en la evolución de la Tierra durante la desintegración de los continentes y la formación de supercontinentes. El Paleozoico temprano y medio fue el período inicial de formación de continentes fríos después de la desintegración del supercontinente, y el campo de tensión en el margen continental pasó de tensión a compresión. En una etapa de desarrollo de la corteza tan especial y un estado térmico de la corteza tan especial, no solo es fácil formar canales de rift que conducen directamente al fondo marino, sino que también es fácil formar un sistema de convección de agua caliente en la corteza. Este es el trasfondo básico. para la formación de depósitos sedimentarios en los respiraderos del fondo marino.

Basándose en las características principales, el entorno tectónico y los antecedentes básicos de la evolución de la corteza en ese momento, la mayoría de los estudiosos ahora creen que se formó por deposición de chorros submarinos.

1. Formación de fluidos formadores de minerales

Los fluidos que forman este tipo de depósito son principalmente agua de formación (agua de construcción) y agua de mar circulante de la cuenca, y la composición es principalmente Solución rica en cloruro. En las cuencas sedimentarias, a medida que aumentan la profundidad de enterramiento, la temperatura y la presión de la roca, los sedimentos se compactan y deshidratan gradualmente y aumenta la salinidad del agua intersticial. Cuando la temperatura sube a 90°C, los sedimentos continúan compactándose y la arcilla hinchable se convierte en arcilla no hinchable, como la montmorillonita en illita. En este punto, el material metálico comenzará a extraerse del mineral por acción del fluido y entrará en la solución acuosa singenética. Cuando la temperatura alcance los 130 °C, presurice y deshidrate aún más. Por un lado, el agua singénica descargada aumenta considerablemente y el fluido extrae y activa una mayor cantidad de metales que ingresan al fluido singénico. En condiciones normales de calentamiento de gradiente geotérmico, se forman fluidos hidrotermales iniciales que contienen minerales y fluidos formadores de minerales. Estudios recientes indican que no se puede excluir la mineralización de aguas magmáticas profundas con origen en subcuencas.

2. Circulación por convección de fluidos

Después de la formación del fluido hidrotermal que contiene mineral, puede formar un sistema de circulación convectiva con el agua de mar infiltrada en esta zona especial de la transición. Se formará una corteza que contiene el fluido hidrotermal. Los minerales son más abundantes en la circulación convectiva. Los elementos básicos de la circulación por convección de agua caliente siguen la ecuación de Reynolds:

Ciencia básica de los depósitos minerales

Explicación: la fórmula incluye la permeabilidad (k), el coeficiente de expansión del fluido (α) y la gravedad. aceleración (g), el espesor de la capa permeable (h), la temperatura de las placas superior e inferior de la capa permeable (δt), es decir, el gradiente de temperatura, la viscosidad del fluido (v) y la temperatura difusividad del medio saturado (Km). La permeabilidad y el gradiente de temperatura son parámetros fundamentales de la convección. Por lo tanto, basándose en un resumen de una gran cantidad de conocimientos previos, M. J. Russell propuso el modelo de "depósitos sedimentarios exhalativos de plomo-zinc formados por la profundización de cámaras de convección de agua caliente durante el proceso de extensión de la corteza terrestre". Solomon (1976) describió en detalle un modelo de circulación hidrotermal y de agua de mar en piscinas de convección submarinas. Se ha calculado que el diámetro de este sistema convectivo es de unos 10 km y la profundidad es de 4 ~ 5 km. Por tanto, las rocas por las que fluye el fluido hidrotermal pueden proporcionar grandes cantidades de materiales metálicos. Russell (1978) señaló que el sistema convectivo del Paleozoico temprano bajo la cuenca del Carbonífero en Irlanda central tiene un diámetro de 35 a 50 km y una profundidad de 14 km. Por lo tanto, los grandes depósitos de zinc en Navan, Irlanda, podrían haberse formado utilizando sólo el 1% del zinc de la roca madre que fluye a través de fluidos hidrotermales.

El sistema de circulación convectiva hidrotermal tiene diferentes capacidades de extracción para diferentes elementos de mineralización en diferentes etapas de su evolución, por lo que los fluidos formadores de mineral en diferentes etapas forman diferentes características y tipos de mineralización. La mayoría de los investigadores creen que el mineral de plomo y zinc se formó durante el período principal de su evolución, cuando la entalpía en el sistema es la más alta y el pH y la fugacidad del oxígeno son adecuados para extraer plomo y zinc de las rocas, por lo que se produce un gran flujo de mineral. Se puede formar mineralización de mineral de plomo-zinc. Esta es probablemente la razón principal por la cual los depósitos de plomo-zinc dominan este tipo de depósitos en el mundo.

La circulación convectiva de fluidos hidrotermales que contienen minerales requiere una fuente de calor, lo cual es evidente en el área de flujo de calor anormalmente alto del depósito. Muchas evidencias indican que los gradientes geotérmicos anómalos regionales están relacionados con la actividad de las cámaras de magma profundas y los puntos calientes del manto.

En otras palabras, es el punto caliente del manto el que proporciona suficiente energía térmica a largo plazo para la convección y circulación de grandes cantidades de agua singenética (agua de formación) y agua de mar.

3. La erupción de fluidos formadores de minerales y la precipitación de sulfuros metálicos.

Una energía térmica suficiente puede hacer que el fluido hidrotermal portador de minerales que circula por convección en la corteza fluya hacia la Fondo marino a lo largo de ciertas estructuras singenéticas. Cuando se descarga, se producirá deposición de agua caliente y mineralización en la superficie y cerca de la superficie. Los canales de drenaje son típicamente fallas singenéticas que cortan charcos de convección y han estado activos durante la mineralización. La actividad de estas fallas es uno de los mecanismos más importantes para la erupción repentina de fluidos hidrotermales que contienen minerales a la superficie. Las zonas de fallas del basamento generalmente dividen la corteza en numerosos bloques que se hunden a diferentes velocidades, lo que resulta en depósitos sedimentarios eyectados ubicados en los márgenes de cuencas o levantamientos.

Generalmente, después de que el fluido hidrotermal que contiene mineral ingresa al canal de fisura, sus condiciones físicas y químicas cambiarán rápidamente, como caída de temperatura, caída de presión, aumento del valor de fO2 y pH, y debido a la mezcla con el El agua de mar infiltrada puede proporcionar abundante H2S, HS- y S2-, de modo que los fluidos formadores de mineral puedan descargarse antes de llegar al fondo marino y precipitarse en minerales en los canales, acompañado de la brechación de la roca huésped, formando una red de mineralización por alteración de las vetas. . Si el cuerpo de agua suprayacente es profundo, se formará una gran presión hidrostática en la boquilla, el fluido hidrotermal que contiene mineral brotará en grandes cantidades y el sistema de canales será relativamente suave. El fluido hidrotermal en el canal no será suave. hervirá, pero continuará desbordándose hacia el fondo del mar y generando deposición de agua caliente.

Después de que la solución de agua caliente que contiene minerales se descarga al fondo del mar, debido a su alta densidad, fluye a lo largo de la superficie en forma de flujo hiperpicnal desde el centro del chorro y puede mantener su composición química original. Por lo tanto, el agua caliente que contiene minerales puede La mineralización se produce lejos del centro del chorro. Generalmente, en las áreas bajas de las cuencas, primero se forman charcos de salmuera y luego se mezclan con el agua de mar a medida que la temperatura desciende rápidamente, lo que reduce los aumentos de azufre, y una gran cantidad de minerales precipitan y se acumulan en el fondo de la cuenca, formando capas. mineralización. La presión hidrostática (profundidad del agua) en el área de actividad de agua caliente determinará si habrá ebullición y precipitación de sulfuro en y cerca del surtidor cuando el fluido hidrotermal que contiene mineral se desborde. Si el fondo marino en el área de actividad hidrotermal es una pendiente, una cuenca o una depresión determina si el fluido hidrotermal que contiene minerales fluirá nuevamente. Por lo tanto, bajo las diferentes condiciones mencionadas anteriormente, los depósitos sedimentarios eyectados tienen características diferentes. Por ejemplo, algunos depósitos tienen dos tipos de mineralización: mineralización por alteración de veta reticulada y mineralización en capas; otros solo tienen mineralización por capas, y la mineralización por alteración de veta reticulada es difícil de ver en el área minera, algunos pisos de vetas de carbón tienen una alteración obvia, mientras que otros no tienen ninguna alteración; alteración evidente.

Durante el proceso de mineralización de la deposición de agua caliente, los sulfuros metálicos precipitarán según su solubilidad, la temperatura ambiental de la deposición de agua caliente, Eh, el valor de pH y la distancia desde el centro de actividad del agua caliente. La calcopirita es el sulfuro con menor solubilidad. Precipita primero a medida que disminuye la temperatura de los fluidos hidrotermales, a menudo en canales de agua o cerca de las bocas de los canales de agua, en forma de redes de vetas, brechas y mineralización de alteración; luego, precipitación de esfalerita y galena. Por lo tanto, tales depósitos a menudo tienen una zonificación mineral y de elementos obvia. Verticalmente, el cobre se sitúa en la parte inferior, seguido del zinc y el plomo. Lateralmente, el cobre está confinado al núcleo de la secuencia de zonificación, rodeado por plomo y zinc, y luego por hierro. Los minerales en los depósitos de zonificación lateral generalmente tienen una buena estructura de bandas. Cada banda representa una actividad de eyección hidrotermal y deposición hidrotermal, mientras que la zonificación lateral en cada capa refleja la transferencia de calor desde el centro de la actividad hidrotermal. Cambios graduales de gradiente físico y químico. condiciones como la temperatura del líquido.

El modelo de mineralización por eyección-sedimentación (Figura 6-11) resume el principal mecanismo de mineralización y las características de este tipo de depósito: Durante el proceso de entierro, los sedimentos porosos de la cuenca se compactan para expulsar el agua de los poros y la capa intermedia. El agua (agua singenética), calentada por gradientes geotérmicos (a menudo muy anómalos), aumenta la acidez y la salinidad y puede extraer materiales metálicos en el histograma estratigráfico para formar soluciones de agua caliente mineralizada. Impulsado por energía térmica, el fluido hidrotermal que contiene minerales circula por convección en la piscina de convección de la corteza terrestre junto con el agua de mar infiltrada, extrayendo más minerales de las rocas que fluyen a través de ella. En áreas donde las anomalías geotérmicas y la actividad tectónica son anormalmente altas, los fluidos formadores de minerales se descargan desde la superficie de los estratos sedimentarios a lo largo de fallas contemporáneas que cortan el sistema convectivo y se depositan y mineralizan en áreas bajas de la superficie. Los fluidos pueden hacer erupción una vez a lo largo de una falla para formar una capa de yacimientos, o pueden hacer erupción varias veces para formar múltiples capas de yacimientos. El modelo de mineralización muestra claramente la relación espacial y la conexión genética entre el sistema de mineralización de vetas de red de intersección (relleno metasomático) en el canal del río y el sistema de mineralización en capas (sedimentación) en la cuenca (piscina de salmuera), así como la mineralización en el depósito. Zonificación de minerales. Muchos ejemplos de depósitos minerales muestran que los canales hidrotermales y los charcos de salmuera sedimentaria pueden tener diversas relaciones en el espacio, y algunos están muy separados, como el depósito del río MacArthur. Algunos están ubicados al costado del estanque de salmuera, como se muestra en la Figura 6-11, como el depósito Silvermins, otros están directamente debajo del estanque de salmuera, como el depósito Rammelsberg;

No importa qué tan lejos estén los canales de la cuenca, son un sistema de mineralización unificado, y la mineralización en capas está estrechamente relacionada con la mineralización de alteración de la red de vetas, en lugar de ser causada por dos mineralizaciones diferentes.

Figura 6-11 Modelo de mineralización por deposición de eyecciones (basado en F. W. Iydon, 1983; D. E. L, 1981)

IV. >Los depósitos sedimentarios exhalativos se diferencian significativamente de los depósitos sedimentarios acuosos y de los depósitos volcánicos masivos de sulfuros no sólo en las características sino también en las condiciones de formación.

Este tipo de depósito está controlado por cuencas multinivel (Figura 6-12). Las cuencas de primer orden son depresiones de margen continental o cuencas de rift interiores. Estas cuencas tienen de cientos a miles de kilómetros de largo y 100 kilómetros de ancho, y se caracterizan por sedimentos clástico-arcillosos o carbonatados extremadamente espesos (varios kilómetros). Las columnas sedimentarias de enorme espesor son las condiciones básicas para la formación de sistemas de convección hidrotermal a gran escala y posibles depósitos hidrotermales en zonas de mineralización.

En las cuencas primarias, las estructuras extensionales del mismo período suelen formar cuencas secundarias (grabens) y levantamientos (horsts). Estas cuencas secundarias suelen ser discontinuas y su escala lateral suele ser de decenas de kilómetros, por lo que se denominan cuencas secundarias. La existencia de cuencas secundarias puede reflejarse en cambios repentinos en las facies y el espesor sedimentarios (Apéndice, Figura 6-12).

A menudo hay zonas estructurales lineales obvias (zonas de actividad de fallas, zonas débiles del basamento, zonas de crecimiento de arrecifes, bordes de levantamiento, etc.) cerca de los bordes de las cuencas primarias o secundarias mencionadas anteriormente. ), que es un buen canal para que los fluidos profundos que forman minerales suban a la superficie (generalmente el fondo marino). Por lo tanto, se formaron depósitos sedimentarios eyectados en los bordes de muchas cuencas primarias o secundarias. Por ejemplo, el depósito Megan en Alemania se encuentra en la zona de falla en el borde norte de Western Warri Trough, y el depósito Tome en Canadá se encuentra cerca. el borde activo de la cuenca secundaria en el paso McMillan. Una cuenca terciaria es una depresión o depresión relativamente pequeña con una escala horizontal de unos pocos cientos de metros a varios kilómetros. Se reduce el estancamiento del agua en la cuenca. Son "piscinas de salmuera" donde los fluidos hidrotermales que contienen minerales fluyen hacia los sitios de deposición de mineralización en capas.

Muchos depósitos sedimentarios eyectados están limitados en uno o ambos lados por fallas que han estado activas desde el período de deposición singenética. Según el análisis de las litofacies y los cambios de espesor de las rocas sedimentarias que contienen minerales en ambos lados de la falla, es obvio que hay brechas de asentamiento y que hay estructuras de deformación singenética obvias en las rocas sedimentarias. Estas fallas son fallas sinsedimentarias. , y junto con las fallas de crecimiento, controlan la cuenca terciaria. El hundimiento probablemente sea parte de un sistema de fractura del margen de la cuenca primaria o secundaria y, por lo tanto, es un canal para que los fluidos hidrotermales que contienen minerales se expulsen a la superficie.

Figura 6-12 Modelo conceptual que controla la formación de depósitos sedimentarios eyectados en cuencas multinivel (basado en D. E. Large, 1981)

Además, se pueden calcular los siguientes parámetros indicadores de mineralización Se utilizan como indicadores de eyecciones de depósitos sedimentarios. Signo de exploración.

(1) Los depósitos minerales hidrotermales como barita en capas, roca silícea, roca de albita, óxido de hierro, roca de carbonato de hierro y magnesio, etc. son componentes importantes de algunos depósitos sedimentarios exhalativos. Se superponen en capas y. se produce sobre o alrededor de sulfuros en capas. A veces, la barita y los sulfuros metálicos forman capas delgadas y algunos se incluyen en el mineral en forma de agregados. Los estudios de W. Gewoz et al. (1974) y D. Stopur (1979) demostraron que el bario en barita era expulsado al fondo marino junto con sustancias metálicas por el mismo fluido hidrotermal. Por lo tanto, las rocas sedimentarias hidrotermales, como la barita en capas en series de rocas sedimentarias regionales, pueden usarse como importantes marcadores de exploración para depósitos sedimentarios exhalativos.

Roca silícea estratificada, roca tipo jaspe, etc. Los granos extremadamente finos (o criptocristales), que se encuentran comúnmente en los sedimentos de eyección, forman ritmos (estratificación) con otros sedimentos en el tiempo. Las características de los minerales de la roca, la geoquímica de los isótopos de oxígeno y silicio y la composición de los oligoelementos indican que fueron depositados por SiO2_2 en fluidos hidrotermales gelatinosos rociados a la superficie. Además, las rocas sedimentarias hidrotermales como la piroxenita, la albita y el carbonato de hierro están estrechamente asociadas con sulfuros metálicos en depósitos sedimentarios exhalativos. La práctica de exploración muestra que cualquiera de las rocas sedimentarias hidrotermales anteriores es un posible indicador del descubrimiento de depósitos sedimentarios exhalativos.

(2) Alteración especial asimétrica de la roca circundante. La alteración es un signo importante de actividad hidrotermal. En los depósitos sedimentarios eyectados, la alteración está muy desarrollada con mineralización de vetas y brechas, generalmente silicificación, carbonatación de ferrosilicio (anquerodolomita silícea), carbideización y cloritización (como el depósito de Sullivan). Se encuentran principalmente en las rocas del suelo del depósito en "zonas de alteración tubular". Esta alteración refleja el metasomatismo de las rocas circundantes por los fluidos hidrotermales en el canal ascendente. Algunas personas creen que es el resultado del metasomatismo de los fluidos hidrotermales en la zona de fractura de los estratos subyacentes después (o al mismo tiempo) de la formación de. los depósitos estratificados.

La mineralización estratificada de algunos depósitos generalmente no va acompañada de alteración y, en ocasiones, hay una silicificación débil en el chasis. Evidentemente, las características de alteración de este tipo de depósito son obviamente diferentes a las de los depósitos hidrotermales ordinarios y son especiales. La "zona de alteración tubular" regional es un símbolo importante para juzgar la actividad hidrotermal de los depósitos sedimentarios expulsivos.

(3) Zonificación de mineralización. Como se mencionó anteriormente, la zonificación elemental y mineral de los depósitos sedimentarios eyectados del fondo marino se expresa tanto lateral como verticalmente. De acuerdo con los patrones de distribución de cobre, plomo, zinc, manganeso y hierro en el área, se puede determinar el centro de actividad de agua caliente y su rango de distribución, se puede identificar el halo geoquímico y la zona del centro de mineralización alrededor de potenciales depósitos de sulfuro, y se puede identificar la ubicación. del depósito se puede determinar.