장시성 자오리 은-납-아연-텅스텐 광상

Jiaoli skarn 은 다금속 광상은 장시성 상유현(경도: 114°18'40″, 위도: 25°53'27″)에 위치하고 있습니다. 이 팀(1958-1961)과 장시성 지질광물자원국 간난 지질 조사팀(1984-1989)은 광산 지역에 대한 탐사 작업을 연속적으로 수행하고 관련 일반 조사와 세부 조사 보고서를 각각 제출했습니다. 중간 크기의 스카른 은-납-아연-텅스텐 광상도 일정량의 Bi, Cd 및 형석과 연관되어 있는 것으로 확인되었습니다. 광석의 평균 Ag 등급은 154×10-6, Pb2.02%, Zn1.19% 및 WO30.296%입니다. Li Zanchun과 Tang Shangxi(1990)는 광산 지역 퇴적물의 지질학적 특성에 대해 보고했지만, 광산 지역의 스카른 광물학, 암석학 및 유체 함유물에 대한 심층적인 연구는 수행하지 않았습니다. 저자는 2001년 가을에 광산지역을 현장조사한 바 있다. 관련 실내연구작업을 통해 마그마암의 특성, 광물화된 스카른 구역화, 스카른 광물의 조성과 광물성질에 대해 보다 체계적이고 심층적인 연구와 토론을 진행하였다. 유체 진화.

(1) 지질학적 배경

자오리 광산 지역은 중국 남중국 조산대 간저우 지형 위 단층 융기대 서쪽, 동쪽 끝에 위치해 있다. Nanling 금속 벨트의.

1. 층서학

광산 지역에 노출된 지층은 상캄브리아기 수이시군(Upper Cambrian Shuishi Group)으로 탄산암 계열이 삽입된 얕은 변성암의 집합체로 두 개로 나누어진다. 바위.

첫 번째 암석 구역은 광산 지역의 중심에 위치합니다. 주요 암석은 변성 세립 석영 사암, 변성 실트암, 4층의 결정질 석회암 및 국소 모래 점판암입니다. 이 암석학적 단면의 두께는 246m보다 큽니다. 결정성 석회암은 층상으로 되어 있고 모양이 렌즈 모양이며 일반적으로 1~30m로 두께 변화가 크며 주요 광물층입니다. 석회석에는 CaO45.25%~50.8%, MgO2.05%~3.96%, SiO25.19%~10.47%, Al2O31.03%~2.52%, Fe2O30.66%~1.37%가 포함되어 있습니다.

두 번째 암석 구역은 변성 중세립 장석 석영 사암, 변성 실트암, 사질 점판암 및 운모 점판암 세트로, 두께 352m로 광산 지역의 남동쪽과 남서쪽 모서리에 분포합니다.

2. 구조

이 지역에는 축 방향이 북서쪽 340°~353°인 촘촘한 선형 동기 역전 습곡 그룹이 발달합니다. 축은 약 70°의 경사각으로 동쪽으로 기울어집니다. 이는 지층의 분포와 해당 지역의 광체의 발생, 형태 및 분포를 제어하는 ​​주요 구조물입니다(그림 16-10, 그림 16-11).

복합 배사축은 석회가마 지역에 위치하고 있으며, 축의 서쪽 날개에는 상캄브리아기 수이시군 첫 번째 암석단면이 노출되어 있으며, 양쪽 날개에는 두 번째 암석단면이 노출되어 있다. 동쪽 날개의 지층은 경사각이 60°~70°로 동쪽으로 기울어져 있으며 축면은 거의 직립형이고 전체적인 경사는 남쪽으로 완만합니다.

그림 16-10 장시성 Shangyoujioli의 스카른 은 다금속 광산 지역에 대한 지질학적 개요(Li Zanchun et al., 1990 이후 수정)

그림 16-11 장시성 광물화된 Shangyoujioli 스카른 은 다금속 광상(Li Zanchun et al., 1990 이후 수정)의 라인 24의 스카른 구역 구역

북북서쪽 압축 단층은 이 지역에서 가장 큰 단층 그룹이며, 많은 단층이 있습니다. 층간 파쇄대, 특히 결정질 석회암과 변성사암 사이의 가장 발달한 접촉 영역으로, 광물화 기간 동안 광석을 안내하는 역할을 하며 광물화 후에도 지속되어 파괴적인 영향을 미칩니다. 광석 몸체에.

3. 마그마암

이전 암석 덩어리의 남쪽 가장자리는 광산 지역의 북서쪽에서 발견됩니다(그림 16-10). 이 암석덩어리는 자오리복합안티라인(Jiaoli Complex Anticline)의 축으로 관입되어 있으며, 노출면적은 약 50km2이며, 동, 서, 남이 45도 각도로 바깥쪽으로 기울어져 있는 불규칙한 타원형 암석 형태로 생성된다. ° ~ 60°. 암석덩어리의 중심부는 화강섬록암이고, 가장자리는 반암질 화강섬록암이며, 반정은 주로 안데신과 칼륨장석으로 되어 있으며, 일반적으로 크기가 2~5cm인 사장석, 칼륨장석, 석영으로 구성되어 있다. 흑운모, 입자 크기 0.5~3mm. 보조 광물에는 자철석, 인회석, 스펜 및 지르콘이 포함됩니다. 화강암의 K-Ar 동위원소 연대는 171.6~173.3Ma이다(Li Zanchun et al., 1990).

340m 터널의 화강섬록암 가장자리에는 칼륨화 세립질의 몬조화강암이 관입된 모습도 볼 수 있으며 폭은 5~15m에 이른다.

표 16-10에는 화강섬록암, 반암화강섬록암, 칼륨 세립 몬조나이트의 주요 원소 화학조성과 미량원소, 희토류 원소 분석 결과를 나타내었다. 표에서 알 수 있듯이 칼륨 몬조나이트의 Pb, Mo, W와 같은 금속 원소의 함량은 화강섬록암에 비해 한 자릿수 이상 현저히 높은 반면, REE 함량은 일반적으로 화강섬록암에 비해 낮습니다. 그러나 REE 분포모델(그림 16-12)은 화강섬록암과 유사한 즉 우하향 곡선이며, 둘 다 S형 화강암의 과도기적 특성을 반영하여 작은 음의 Eu 이상을 가지며 I- 화강암을 입력하십시오.

그림 16-12 Jiaoli 광산 지역의 화강섬록암 내 희토류 원소 분포 패턴

(2) 스카른 유형, 광물 구성 및 구역 설정

다음이 있습니다. Jiaoli 광산 지역의 두 가지 유형의 스카른, 즉 칼슘 스카른과 망간 스카른은 주로 회중석 광물화와 관련이 있는 반면, 후자는 주로 은, 납 및 아연 광물화와 관련이 있습니다.

회중석을 함유한 칼슘 스카른은 1, 2, 3호 광체를 포함한 화강섬록암 암체 근처의 접촉지대에서 생성된다.

스카른의 주요 구성광물은 투광석(Di79.8~86.0Hd13.3~23.3Jo0.6~1.1)과 그로설라 가넷(Gr74.3~86.3Ad11.2~23.3Sp0.7~0.9)이며, 안드라다이트( Di48.1Hd49.5Jo2.4), 안드라다이트(Gr35.2Ad58.5Sp3.3) 및 규회석(그림 16-13, 그림 16-14). 회중석의 생성은 위에서 언급한 스카른 광물보다 늦게 생성되며 분해된 열수액의 대사 단계에서 형성되며 형석, 석영 등의 광물과 밀접한 관련이 있다.

표 16-10 자오리 광산 지역 화강섬록암의 화학적 조성, 미량원소, 희토류 원소 분석 결과

참고: 산화 함량의 단위는 %, 미량 원소 및 희토류 원소이다. 희토류 원소 함량 단위는 01-6이고 분석자는 국가 지질 실험 시험 센터의 Xu Junyu와 Chen Xiaoqing입니다.

은-납-아연 광석-망간 스카른(4~17호 광체)은 화강섬록암체로부터 일정 거리 떨어진 외부 접촉부에서 생성된다. 구성광물은 주로 망간디오프사이드(Di25~31.3Hd41.0~46.3Jo26.3~29.3), 망간디옵사이드(Di39.1~45.5Hd34.0~40.9Jo26.3~29.3), 망간그로설라가넷(Gr46.6)이다. ～50.2Ad8.4～16.4Sp11.1～37.4), 국부 스페사르틴 가닛(Gr41.0Ad6.5Sp46.5), 로도나이트 및 망간 푸샤나이트 포함(표 16-11, 표 16-12; 그림 16-13, 그림 16 -14). 연관된 납, 아연 및 은 광물은 분해된 열수 유체의 대사 단계에서 형성됩니다. 주요 광물은 망간 악티노라이트, 석영, 형석 및 방해석입니다.

현장 관찰에 따르면 망간 스카른의 형성은 석회질 스카른보다 분명히 늦게 형성되며, 전자는 종종 정맥 형태로 초기 석회질 스카른을 절단하는 경우가 많습니다.

표 16-11 자오리 광산 지역의 대표적인 석류석과 푸샤나이트의 전자탐침 분석 결과

참고: 샘플은 광물자원연구소 전자탐침 실험실에서 얻은 것이며, 중국지질과학원 분석.

표 16-12 자오리 광산 지역의 휘석에 대한 전자 탐침 분석 결과

참고: 시료는 중국 광물 자원 연구소의 전자 탐침실에서 분석되었습니다. 지질 과학. ①CaMgSi2O6; ②CaFeSi2O6; ④장시성 지질광물자원국 간난지질여단에 따르면.

그림 16-13 Joli skarn 은 다금속 광상 내 가넷 구성의 삼각형 다이어그램

그림 16-14 Joli skarn 은 다금속 광상 시트의 클리노피록센 구성 삼각형 다이어그램

(3) 광체, 광석 및 그 구역

스카른 회중석 광체와 은-납-아연 광체는 석회암 렌즈에서 층상 또는 렌즈 모양으로 나타납니다. 상부 캄브리아기 슈이시시 그룹의 첫 번째 암석학 구역. 이들은 결정성 석회암과 변성 석영 미세 사암(미사암) 사이의 접촉 표면을 따라 생성되며 선택적으로 석회암을 대사합니다. 광산 지역에는 17개의 광체가 있는데, 이는 잉첸 암석 남동쪽 가장자리의 외부 접촉 구역에 분포되어 있으며 암석으로부터 0~500m 범위 내에 있습니다. 칼슘 스카른 회중석 광석체(No. 1, 2, 3)는 화강섬록암체에 가까운 외부 접촉부에서 생산되는 반면, 망간 스카른 은-납-아연 광석체(No. 4-17)는 주변 암석은 암석 덩어리 접촉 구역에서 상대적으로 멀리 떨어져 있어 명확한 구역을 형성합니다.

광체의 발생은 층서학의 발생과 일치합니다. 즉, 북쪽에서 서쪽으로 350°~355°에 부딪히며 평면에서 거의 평행한 렌즈입니다. 동기식 반전 접힘에 의해 제한되며 60°~85°의 경사각으로 동쪽 또는 북북동쪽으로 기울어집니다. 광체의 방향 확장은 일반적으로 200-300m, 가장 긴 확장은 480m, 확장은 100-200m, 최대 경사 확장은 400m, 두께는 일반적으로 1-3m이며 일부 장소에서는 10-13m에 도달할 수 있습니다.

위에서 언급한 텅스텐 및 은-납-아연 광체에 해당하는 광석 유형은 분명히 두 가지 유형으로 나뉩니다. 하나는 회중석 광석이며, 그 구성 광물은 회중석이며 소량의 섬아연석, 갈레나, 황철석, 황철석 및 미량의 은광물(칠베리라이트, 나선형 황화물 광석, 천연은 등). 맥석 광물은 주로 투석석, 그로설라 가넷, 형석, 석영 등입니다.

다른 하나는 은-납-아연 광석으로 방연석, 섬아연석, 황철석이 있으며, 피로은광석, 텔루르화은광석과 마찬가지로 소량의 회중석과 미량의 자이로스코프가 동반됩니다. 광석, 천연은, 천연 비스무트, 유황 비스무스 납광석 및 능면체 비스무트 납광석 등 맥석광물은 주로 망간카르스타이트, 망간디옵사이드, 망간그로설라가넷, 망간악티노라이트, 방해석, 형석, 석영 등이 있으며 국부적으로는 로도나이트와 망간푸샤나이트도 있다.

공간적 분포상 회중석 광석(몸체)은 화강섬록암에 가까운 외부 접촉부 약 100m 내에서 생산되는 반면, 은-납-아연 광석(몸체)은 화강섬록암과 가까운 외부 접촉부에서 생산된다. 화강암 섬록암은 특정 거리(100-500m)에서 상부 캄브리아기 주변 암석과 접촉하여 특정 구역을 형성합니다. 그러나 6호 광체의 서쪽 부분은 회중석으로 구성되어 있고, 동쪽 부분은 은-납-아연 광체로 구성되어 있어 두 종류의 광체(몸체) 사이의 전이지대인 것으로 보인다.

(4) 속성화 및 광물화 단계

졸리 광상은 다단계 속성화 및 광물화 특성을 갖는 상대적으로 복잡한 속성화 및 광물화 과정을 경험했습니다.

현장 및 실내 현미경 관찰을 통해 얻은 광물 생성 조합 관계에 따르면 초기 칼슘 스카른 단계, 후기 망간 스카른 단계, 스카른 단계 이후 분해된 열 대사체(산 침출)의 세 단계로 크게 나눌 수 있습니다. 대사 단계).

1) 초기 칼슘 스카른 단계: 이 단계는 디옵사이드, 경석고, 그로설라 가넷, 규회석 등 망간을 포함하지 않는 무수 스카른 광물을 주로 형성합니다.

2) 후기 망간 스카른 단계: 이 단계에서 형성되는 스카른 광물은 일반적으로 망간 디옵사이드, 망간 스카른, 망간 그로설라 가넷, 스페사르틴 가넷, 일부 칼슘 등 Mn 함량이 높지만 대부분 수분을 포함하지 않습니다. 로도나이트와 망간 푸샤나이트.

3) 스카른 기간 이후 분해된 열수 단계: 분해된 열수 대사 단계는 채광 지역에서 가장 중요한 광물화 단계로, 다량의 형석, 석영, 방해석 및 함수 규산염 광물인 망간을 형성합니다. 악티노라이트, 에피도트, 프레나이트 및 녹니석은 분명히 초기 단계의 석회질 스카른과 망간 스카른에 중첩되고 텅스텐과 납, 아연, 은 및 기타 광물과 함께 이 두 가지 유형의 스카른을 대사시킵니다. 이 광물화 단계는 형석-회중석 하위 단계, 망간 악티노라이트-섬아연석-자황광 하위 단계 및 탄산염-방연광-은 광물 하위 단계의 세 가지 하위 단계로 더 나눌 수 있습니다. 석영은 이 세 가지 하위 단계를 연결하는 광물이며, 스카른 단계에서도 소량 생성되었습니다.

(5) 유체 함유물 특성 및 진화

1. 함유물 유형 및 분포

졸리 광산 지역의 유체 함유물은 4가지 범주로 나뉩니다. 즉, 유형 A(액체 함유물): 기체상 비율이 < 50%인 기체와 액체의 두 상으로 구성됩니다. 이는 가장 일반적인 유형이며 다양한 유형의 스카른 및 광석에 분포됩니다. ):

기체와 액체의 두 가지 상으로 구성됩니다. 기체상 비율은 >50%입니다. 가열하면 대부분의 기포가 팽창하여 기체상으로 균일해집니다. 개별 기포는 처음에는 변하지 않고 그대로 유지됩니다. 이는 특정 온도 지점에서 사라집니다. 이는 아래에 포착된 함유물의 특성으로, 주로 칼슘 스카른 벨트의 1번 및 2번 텅스텐 광체에 분포합니다(다상 함유물). 액체상과 하나 이상의 고체상 딸 광물, 기체상 비율은 일반적으로 50% 미만입니다. 보이는 딸 광물에는 자철석(Fe3O4)과 적철석(Fe2O3)이 포함되지만 드물며 칼슘 스카른에 국지적으로 분포됩니다. 암석체 근처의 접촉 구역(액상 CO2 함유 함유물): 액체상 CO2, 기체상 CO2 및 수용액으로 구성됩니다. 더 작은 부피의 액체상 CO2는 종종 "쌍꺼풀"의 거품 외부에 싸여 있습니다. "구조. 가열하면 액체상 CO2와 기체상 CO2가 먼저 균일해집니다. 액체상 CO2 또는 기체상 CO2가 액체상 CO2와 기체상 CO2가 수용액상과 균일하게 될 때까지 액체상 또는 기체상으로, 작은 양은 망간 스카른 지역이나 은-납-아연 광물 지역에서 발견됩니다.

2. 개재물의 특성

텅스텐-칼슘스카른층의 그로스류라 가넷과 투석석 중에서 Type A와 Type B 개재물이 모두 발달하고 그 다음으로 Type C 개재물이 나타난다. 개별 직경은 일반적으로 15~40μm이며 최대 80μm입니다. 분포 모양은 일반적으로 고립되고 길며 불규칙하며 기상 비율은 크게 다릅니다(15%~80%). 석영과 형석의 함유물은 일반적으로 불규칙하고 음의 결정과 다각형 모양으로 클러스터와 선으로 분포되어 있으며 개별 크기는 8~30μm이고 가스상 비율은 낮습니다(10%~30%).

스페사르틴 가넷 중에서 은-납-아연 망간 스카른 구역에는 망간 그로설라 가넷, 망간 디옵사이드 및 망간 스카른이 있으며, A형 개재물이 발생하고 B 카테고리 D와 카테고리 D는 덜 일반적입니다. 개별 크기는 10~35μm이고 기체상 비율은 10%~40%이며, 일부는 CO2와 딸 결정의 다상 함유물도 포함하고 있습니다. 석영 및 형석 함유물은 선형 또는 구슬 모양으로 분포된 띠 모양, 마름모 모양 및 불규칙한 모양으로 나타나는 경우가 많습니다. 개체는 일반적으로 작으며(8~25μm) 기체 상태 비율이 낮습니다(10%~20%).

3. 균일한 온도, 염도 및 밀도

스카른 광물은 투명도가 낮고 함유물도 적고 작아서 더 많은 데이터를 얻기가 어렵습니다. 17개 샘플에 대해 200개 이상의 균일한 온도 지점이 측정되었습니다. 그림 16-15는 각각 칼슘 스칸 구역과 망간 스칸 구역의 개재물의 균일한 온도 데이터를 보여줍니다. 온도 범위가 넓고 히스토그램은 퇴적물의 다단계 특성을 반영하는 복잡한 다중 모드 상태를 보여줍니다. 암석 형성 및 광물화.

그림 16-15 Jiaoli 광산 지역의 균일한 개재물 온도에 대한 히스토그램

칼슘 스칸 존의 균일한 개재물 온도는 160~540°C 사이에서 다양합니다. 그 중 340~420℃의 피크 면적은 초기 칼슘 스카른 변성액의 온도를 나타내며 주로 그로설라 가넷과 디옵사이드에서 발생하며, 160~380℃는 스카른 기간 이후의 열화를 반영한다. 열수 유체에 의한 초기 칼슘 스카른의 온도는 석영, 형석 등 및 이와 관련된 텅스텐, 납, 아연 및 은 광물이 형성되는 온도에서 발생해야 하며, 이는 주로 340~360°C 및 220~220°C에 집중되어 있습니다. 260℃ 피크 지역.

망간 스칸대 개재물의 균일한 온도는 180~400°C 사이에서 다양하며, 이는 기본적으로 320~360°C와 240~260°C의 두 가지 피크 영역으로 나눌 수 있습니다. 전자는 주로 망간 스카른 및 망간 그로설라에서 발생하는 후기 망간 스카른 변성 유체의 온도 범위를 나타내며, 후자는 분명히 스카른 기간 이후의 열수 유체의 중첩 및 변형을 반영합니다. .

획득된 77개 어는점 데이터(-2.0~-8.8℃ 사이)에 따르면, 광산 지역 내 액체 함유물의 염도는 3%에서 12.7로 상대적으로 낮습니다(그림 16-16). %. 밀도는 0.65~0.93g/m3 사이입니다. 그 중 칼슘 스칸대에 있는 그로설라 가넷과 디오프사이드의 유체 함유물의 염도는 8%~12.7% 사이에 집중되어 있으며 밀도는 0.65~0.8g/cm3입니다. 망간 그로설라 가넷은 5.3%에서 11% 사이에 집중되어 있으며 밀도는 0.77~0.85g/cm3이며, 석영과 형석에 포함된 액체 함유물의 염도 범위는 3%~11.5%로 매우 넓습니다. 밀도는 0.77 ~ 0.92g/cm3입니다.

그림 16-16 Jiaoli 광산 지역의 유체 함유물 균질화 온도와 염도의 관계

중국의 Skarn 퇴적물

요약하면 Jiaoli 균일한 온도 광산 지역의 유체 함유물의 염분 및 화강섬록암 접촉 구역과의 관계는 암석 접촉 구역에서 주변 암석까지(서쪽에서 동쪽으로) 전체 유체 온도가 점차 감소하고 염분도가 점차 감소하는 진화 경향을 나타냅니다. . 즉, 초기에는 온도와 염도가 높은 석회질 스카른에서 후기에는 상대적으로 온도와 염도가 낮은 망간 스카른으로, 온도와 염도가 낮은 스카른 단계와 후분해가 규칙적으로 진행되는 것이다. 열수 단계.

우리 나라의 주요 유형의 스카른 광상에 대한 유체 함유물 데이터(Zhao Yiming et al., 1990)와 비교할 때, Joli skarn 은-납-아연-텅스텐 광상의 유체 함유물은 낮은 균일성 온도 및 염도는 국내 철, 구리, 몰리브덴, 텅스텐, 주석 및 금 스카른 광상(칼슘 스카른 및 마그네슘 스카른 포함)과 분명히 다른 특징입니다. 후자의 스카른 광물에 포함된 유체 함량은 균일합니다. 수온은 일반적으로 450~700°C이고 염도는 일반적으로 30~50%이나 기본적으로 요녕성 바지자 스칸 은-납-아연 광상과 유사하다. 이는 또한 국내 반암 구리(몰리브덴) 광상에 포함된 고온 및 고염분 유체 함유물과도 다릅니다(Rui Zongyao et al., 1984; Zhang Qiling et al., 2003; Li Daxin et al., 2003).

(6) 결론

1) 자오리 광산 지역의 주변 암석은 상캄브리아기 변성 사암과 결정성 석회암이므로 Ag, Pb, Zn 망간실리카를 함유하고 있다 광물성분 Karnite의 주로 망간 카르스타이트, 망간 diopside, 망간 그로스 가닛, 망간 fushanite, rhodonite 및 망간 악티노라이트입니다. 이는 Fujian의 Makeng 광산 지역에 있는 Pb 및 Zn 함유 망간 스카른과 유사하지만, 돌로미틱 대리석이 주변 암석인 Liaoning의 Bajiazi Ag, Pb 및 Zn 매장지의 망간 스카른과는 다소 다릅니다.

2) Jiaoli 광산 지역의 스카른 광물 구역화는 화강섬록암 몸체 근처에서 주변 암석까지 구역화 순서는 회중석 함유 칼슘 스카른 → Ag, Pb, Zn 망간입니다. 스카른 존. 이는 스카른 은 다금속 침전물을 평가하는 데 중요한 신호 중 하나입니다.

3) 스카른 광물화는 초기 칼슘 스카른 단계, 후기 망간 스카른 단계, 스카른 후 퇴화 열수 대사대사 단계의 세 단계를 거쳤습니다. 텅스텐, 납, 아연 및 은의 광물화는 분해된 열수 유체의 대사 단계에서 주로 형성됩니다.

그림 16-17 Jiaoli 광산 지역의 유체 개재물의 균일한 온도와 암석 덩어리 접촉 영역 사이의 관계

4) 유체 개재물에 대한 연구에 따르면 서쪽에서 암반 접촉대의 동쪽 주변 암석 방향으로 유체의 온도가 점차 감소하고 염분도가 점차 감소하며 밀도 값이 점차 증가합니다. 암석의 형성과 광물화는 온도 160~540℃, 염도 3%~12.7%의 조건에서 이루어진다. 이는 광석 형성 유체가 북쪽에서 남쪽으로 흐르는 것이 아니라 암석 덩어리의 남동쪽 부분의 접촉 구역에서 동쪽의 주변 암석으로 흐른다는 것을 보여줍니다(그림 16-17).