Análisis geoquímico de la mineralización en ambientes tectónicos litosféricos regionales en diferentes períodos, tomando como ejemplo los tramos medio e inferior del río Yangtze y áreas adyacentes
Los tramos medio e inferior del río Yangtze y sus áreas adyacentes han experimentado una evolución estructural geológica a largo plazo. En general, la evolución tectónica del área de estudio ha pasado por tres períodos principales. El primer período fue el período de desarrollo independiente de los bloques continentales del Yangtsé (norte de China y Cataysia) antes del Siniense, que formaron estructuras de basamento y corteza distintivas. Los márgenes norte y sur del bloque oriental del Yangtze durante el Mesoproterozoico experimentaron trincheras, arcos de islas y colisiones de sistemas de cuencas, orogenia y acreción continental. En la segunda etapa, a partir del Sinian, el bloque continental del Yangtze pasó de un período de deposición activa de roca de capa a un período de deposición de roca de capa estable, y la deposición de rocas carbonatadas marinas y rocas clásticas de enorme espesor fue ampliamente aceptada. La tercera fase es el período de activación y transformación intracontinental mesozoico y cenozoico. La colisión y orogénesis del Macizo del Yangtze y el Macizo del Norte de China comenzó en el período Indosiniano del Mesozoico. El área de estudio entró en un período de intensa activación, manifestada por el intercambio. , ajuste y transformación de materiales en diferentes niveles de la corteza y manto, formando un complejo sistema estructural de napa, extensas intrusiones graníticas y erupciones volcánicas. Durante la evolución del ambiente tectónico en el período anterior, la mineralización tiene varias características, pero el ambiente tectónico de mineralización más importante en esta área es la colisión del Bloque Yangtze y el Bloque del Norte de China en el Mesozoico y Paleo-Pacífico tardío. Placa e India-Australia en el continente oriental de China. Entorno tectónico de subducción intraplaca restringido por placas.
1. Mineralización en el ambiente tectónico de los márgenes norte y sur del Bloque del Yangtsé Oriental en el Mesoproterozoico.
Según la investigación de Wang y (1990), el Grupo Mesoproterozoico Wudang en el borde norte del Bloque Yangtze es equivalente al entorno de arco de islas del margen continental activo, y el Grupo Shennongjia en su sur. El lado es equivalente al entorno de la estructura de la cuenca del arco posterior. Durante este período, la antigua Placa Oceánica Qinling se subdujo hacia el sur bajo la Placa Yangtze, provocando una intensa actividad volcánica y formando rocas volcánicas de arco insular que están ampliamente distribuidas. En la etapa media de la actividad volcánica, una gran cantidad de rocas volcánicas ácidas (toba anfíbol metamórfica, anfíbol de cuarzo, etc., el subgrupo superior de la Formación Dangyuhe del Grupo Wudang) hicieron erupción, acompañadas de mineralización de plata y oro, formando una gran cueva de plata Gou depósitos hidrotermales volcánicos de plata, oro, plomo y zinc. Después de eso, el área continuó disminuyendo y la Formación Yangping depositó un conjunto de formaciones de flysch ricas en azufre, fósforo y carbono. Al mismo tiempo se produjeron erupciones volcánicas y mineralización de oro, plata y telurio, formando los depósitos volcánicos de tamaño mediano de oro, plata y telurio de Xujiapo (Figura 2-26A). En el Neoproterozoico (alrededor de 850 Ma), se produjeron fuertes movimientos de la corteza en el borde norte del Bloque Yangtze. La tensión tectónica se revirtió de compresión a tensión, formando depresiones de borde y rocas volcánicas bimodales como el Grupo Yaolinghe y el Grupo Zhangbaling. este entorno. Desde entonces, el borde norte del Bloque Yangtze ha entrado en un período de evolución pasiva del margen continental.
El antiguo arco insular mesoproterozoico de Jiangnan se desarrolló en los bordes sur y sureste del bloque continental del Yangtze. La generación y el desarrollo del antiguo arco insular estaban desequilibrados. La sección occidental se desarrolló antes, comenzando al final del Eón Proterozoico, es decir, la formación de la formación flysch del Grupo Baos y la formación de rocas básicas y ultrabásicas (la edad isócrona Sm-Nd de las rocas volcánicas de la Formación Wentong es 2219 Ma, Mao Jingwen, 1990). En la sección media, el Grupo Lengjiaxi, el Grupo Shuangjiaoshan y el Grupo Shangxi depositaron un conjunto de grupos de flysch arcillosos y de toba, que contienen una pequeña cantidad de pórfido fino. Son combinaciones de rocas volcánicas de arco de isla desarrolladas en el lado sur del entorno estructural posterior. como en el noreste de Jiangxi, el Grupo Tongchang y el Grupo Shuangxiwu en el noroeste de Zhejiang, y los enormes depósitos de sulfuro que contienen cobre de la serie de pórfidos angulares Qiuxi Xibi en Shaoxing se producen en el Grupo Shuangxiwu. Lo siguiente se centra en el análisis de las fuentes de mineral y los mecanismos de enriquecimiento del entorno de mineralización en el margen sureste del Bloque Yangtze en ese momento:
1) εNd(t) de las lutitas y tobas de Shuangjiaoshan Group y Shangxi Group en la cuenca del arco posterior (t=1000Ma) el valor es -2,57 ~ 4,21, y su punto de lanzamiento está cerca de las condritas en el diagrama εNd(t)-t (Figura 2-27).
Figura 2-26A Diagrama esquemático de la distribución de minerales en el ambiente tectónico del margen continental activo en los lados norte y sur del Bloque Yangtze en el Mesoproterozoico.
1-Corteza oceánica; 2-Ofiolita; 3-Grupo Shuangjiaoshan y Shangxi; 4-Grupo Shennongjia; 5-Grupo Wudangshan; 6-Grupo Shuangxi Cinco; 8-Corteza de transición; 9-Depósito volcánicohidrotermal de arsénico y oro; 10-Depósito de cobre y zinc de tipo roca volcánica marina; 11-Dirección de afloramiento del manto
Figura 2-26B Período Siniano del macizo del Yangtze Oriental Diagrama esquemático de la distribución de minerales en el entorno tectónico pasivo del margen continental desde el Triásico Temprano hasta el Triásico Temprano.
1—Facies de plataforma poco profunda de roca carbonatada y roca clástica; brecha de doble hundimiento; marga de tres pendientes; 5—facies de cuenca de aguas profundas de lutita carbonácea, roca silícea y capa delgada de roca caliza; -Dirección de migración de elementos; 7-Nivel del mar
Figura 2-26C Diagrama esquemático de la distribución de minerales durante el período de activación y transformación intracontinental en el bloque oriental del Yangtze durante el Mesozoico y el Cenozoico.
1-Caprock; 2-Basamiento metamórfico normal; 3-Basamiento de roca metamórfica; 4-Gneis ígneo básico metamórfico; 5-Gneis arcilloso; roca básica; 9-roca intermedia; 10-roca ácida; 11-w.sn yacimiento de petróleo; 12-falla profunda
2) Basamento mesoproterozoico de Jiangnan El análisis de las características del contenido de Cu y otros elementos mineralizantes muestra que El Cu en rocas arcillosas y rocas tobáceas tiene tendencia a dispersarse y agotarse. El Cu en rocas arcillosas es (23,8 ~ 32,7) × 10-6, y K.K. Aunque el sistema de pórfido de Sebicorn contiene cantidades relativamente altas de Cu y otros elementos, el contenido de Cu y otros elementos muestra una tendencia a la baja durante la evolución de básico a neutro a ácido, mientras que la montaña Zheyao y la montaña Huoyan en Baiyinchang, Gansu El Cu y Los depósitos de Zn se producen en rocas volcánicas sódicas de acidez media y acidez básica bien diferenciadas.
Figura 2-27 Evolución isotópica de rocas sedimentarias epimetamórficas de Nd en el noroeste de Jiangxi y el sur de Anhui
(Según Ling, 1990)
Línea de evolución de DM empobrecida manto; globo La línea de evolución de las condritas
3) El entorno de formación de los depósitos de sulfuros masivos volcánicos marinos está relacionado con la escala y la intensidad de las erupciones volcánicas submarinas o de los fluidos hidrotermales submarinos que contienen minerales. Según las características de las rocas del Grupo Shangxi y del Grupo Shuangjiaoshan, una capa de lava volcánica de hasta nueve metros de espesor aparece sólo a intervalos de decenas a cientos de metros o incluso más. Es difícil enriquecer Cu y otros productos. con tal intensidad de erupción volcánica elementos minerales, formando una cierta escala de depósitos industriales.
4) El Grupo Shuangxiwu (Grupo Tongchang), situado en un entorno de arco insular, presenta fuertes erupciones volcánicas con intervalos de tiempo cortos. En el área de Qiuxi de Shaoxing, Zhejiang, se formó un enorme depósito de sulfuro que contiene cobre compuesto de lava de base media y una intensa erupción submarina.
5) A partir del Neoproterozoico (970 ~ 800 Ma), el bloque continental de Cataysia colisionó y se empalmó a lo largo del bloque continental del Yangtze a lo largo del río Yangtze, formando el conjunto de ofiolitas de Fuchuan (que contiene una pequeña cantidad de depósitos de cromita) y el conjunto de ofiolitas del noreste de Jiangxi (Figura 2-26A). Al mismo tiempo, se formaron el basamento de granito de plagioclasa de cordierita de co-colisión a gran escala en Jiuling, Jiangxi y los tres cuerpos de granodiorita de cordierita en Xiuning, Xucun y Shexian en el sur de Anhui, así como la Formación Daodeita de piedemonte de la Formación Dengjia y el período orogénico. Serie de rocas volcánicas continentales de la Formación Puling y la Formación Jingtan. Al final del período Jinning, después de que se completó la colisión entre el bloque Cathaysian y el bloque Yangtze, el sistema Sinian comenzó a recibir deposición de roca de capa.
2. Mineralización en el entorno tectónico del margen continental pasivo del Bloque East Yangtze durante el período de deposición de roca de capa.
Los márgenes norte y sur del bloque del Yangtsé oriental evolucionaron hasta convertirse en márgenes continentales pasivos a partir del período Siniano y entraron en un período relativamente estable de 600 a 700 millones de años. Durante este período se depositaron gruesas capas de carbonatos marinos y sistemas de rocas clásticas. Su grosor es poco común entre otras plataformas estándar del mundo. Esta característica indica plenamente que el proceso de sedimentación del Bloque Yangtze se produjo en un entorno de tensión relajada, con el adelgazamiento del basamento y un hundimiento extenso e intenso. El adelgazamiento de la corteza basal se basa principalmente en el adelgazamiento por tracción, que es el resultado de la meteorización y el adelgazamiento por denudación en el fondo de la corteza y la denudación y adelgazamiento del manto. Las características generales de la mineralización durante el ambiente tectónico estable de los márgenes continentales pasivos en ambos lados son las siguientes:
1) Hay dos subambientes y sistemas de rocas sedimentarias que son relativamente estables e inestables en términos de distribución espaciotemporal. Una es la sedimentación de la pendiente de la plataforma estable, que se compone principalmente de piedra caliza de capa gruesa de aguas poco profundas, dolomita y roca clástica; la otra es la sedimentación de la depresión del margen continental, que se compone principalmente de lutita carbonosa, roca silícea y capa delgada; caliza. La composición rocosa está compuesta por volcanes submarinos o actividades de salmuera caliente, lo que muestra un ambiente relativamente activo (Figura 2-26B).
2) La sedimentación domina estos ambientes. Hay tres formas principales de suministrar elementos metálicos: ① traídos de la tierra; (2) suministro marino; ③ salmuera caliente del fondo marino o fuentes volcánicas. Sólo cuando los elementos mineralizantes se reponen y precipitan continuamente se pueden formar capas mineralizadas a gran escala en un ambiente de depósito favorable. A través del estudio sistemático antes mencionado sobre la geoquímica sedimentaria de la roca de capa, se demuestra que: ① la información de las dos últimas fuentes es muy débil (2) incluso si el cinturón terrígeno es la fuente principal, en las primeras etapas de; formación de cuencas sedimentarias (épocas Siniano, Cámbrico y Ordovícico), las cuencas también están separadas y el suministro desde el cinturón terrígeno es limitado. La parte norte proviene principalmente del bloque continental del norte de China, mientras que la parte sur proviene principalmente del bloque continental del sur de China.
3) El origen de la cubierta sedimentaria en esta zona proviene principalmente de los productos de la meteorización y denudación de la corteza continental adyacente, Cu, Pb, Zn, Ag, Au, U, V, P, Mo, Sb y otros elementos mineralizantes A través de la erosión y la migración por denudación en condiciones epigenéticas, se vuelve a precipitar en la masa de agua relativamente restaurada de la cuenca oceánica. Algunos elementos de metales pesados sulfófilos están "atrapados" en la capa sedimentaria reductora y su mecanismo de enriquecimiento es: ① la materia orgánica se reduce para formar un precipitante sulfófilo S2-, que promueve su precipitación; ② los organismos biológicos absorben elementos metálicos; matrices de carbono Luego adsorben iones metálicos. A juzgar por el estado de ocurrencia de elementos mineralizantes en la capa de roca de esta área, domina el primer mecanismo. Por lo tanto, se forman capas enriquecidas de metales pesados y otros elementos en Z2, O3, P2 y otras capas (Figura 2-26B).
4) El análisis de la fuente y el mecanismo de enriquecimiento del entorno tectónico desde el Siniense temprano hasta el Triásico tardío muestra que es poco probable que los depósitos de sulfuros de metales pesados a gran escala se formaran por sedimentación, salmueras calientes del fondo marino, y fluidos hidrotermales volcánicos en esta zona.
Sin embargo, no se puede ignorar su importancia positiva, es decir, muchas capas de fuentes minerales derivadas, ricas y coloridas, se han reservado para una mineralización posterior.
En resumen, el período deposicional desde el Siniense hasta el Triásico Superior en el continente oriental del Yangtze fue un período de marea baja, estancamiento y dispersión de la mineralización de elementos de metales pesados como el Cu. Sin embargo, todo en el universo es a la vez positivo y negativo, al igual que la mineralización de la litosfera regional. Este período es un período de acumulación de energía del manto, un período de ajuste y reserva de materiales formadores de minerales y un período de construcción de espacio mineral en esta área. Ésta es la transformación contradictoria de las cosas y la ley del desarrollo de las cosas.
3. Mineralización durante el período de activación y transformación intraplaca mesozoica y cenozoica en el bloque oriental del Yangtsé.
Después de una acumulación de energía a largo plazo y una evolución estable de la corteza terrestre, la litosfera en la parte oriental del Macizo del Yangtze finalmente comenzó a subducirse hacia el Macizo del Norte de China en el Triásico Tardío (Li Shuguang, 1992), y pronto Se transformó en un bloque de colisión, seguido de una fase de intensa activación tectónica de desprendimiento, subducción y napa intracontinental a gran escala. Al mismo tiempo, los campos de tensión tectónica de la antigua Placa del Pacífico y de la Placa Indoaustraliana afectaron al continente de Asia Oriental. Esto provocó intrusiones de magma y erupciones volcánicas a gran escala y, finalmente, los dos continentes del norte de China y el Yangtsé se unieron (las investigaciones paleomagnéticas muestran que los polos norte y sur en el sureste de China durante el Jurásico superior eran exactamente iguales). Desde entonces, el este de China ha entrado en un nuevo patrón de cinturón de magma tectónico de la Cuenca del Pacífico.
Debido a las diferencias en la composición geoquímica de la litosfera de cada unidad estructural, las diferentes fuentes de magma de las diferentes litosferas, los diferentes métodos diagenéticos, las diferentes propiedades y distribución del basamento y caprock ricos en metales, etc. , en diferentes partes estructurales se forman minerales ricos y coloridos con diferentes formas:
1) Cerca de la línea de sutura donde el bloque del Norte de China (Dabie) y el bloque del Yangtze chocan con el cinturón orogénico, se encuentra la parte superior arco de la astenosfera, aquí La corteza es la más delgada. El magma rico en cobre diferenciado por un fuerte metasomatismo del manto derritió la corteza inferior de gneis ígneos de granodiorita anfibolita, formando una cámara de magma de andesita basáltica. El magma diferenciado rico en cobre invadió partes favorables de la corteza poco profunda a lo largo del fuerte mecanismo de enriquecimiento corteza-manto durante la diagénesis, formando una serie de magmas de ácido intermedio que tienen estrechas conexiones espaciotemporales y genéticas con el cobre y el hierro (Figura
<) p >2) En los lados norte y sur del cinturón orogénico de colisión (Dabie Uplift y Jiangnan Tailong), debido al profundo desprendimiento y subducción continental, se indujo una intrusión de magma de granito ácido de corteza fundida a gran escala. Debido a las diferencias en la composición geoquímica de la corteza fundida, están marcados con "genes genéticos" obvios. El granito Jiangnan Tailong derritió la corteza basal rica en depósitos de W y Sn, dando como resultado minerales comunes de W, Sn, Nb, REE, y u Es simplemente una base de "raíz de montaña" con alta diferenciación y buena madurez. El granito refundido a menudo no puede mineralizar los elementos amantes del oxígeno.3) El afloramiento de magma mesozoico no solo trajo materiales formadores de minerales profundos, sino que también fue una fuente de campo térmico que impulsó la activación, migración, reenriquecimiento y precipitación de elementos metálicos en varias capas de fuentes minerales. Se han formado ricos y coloridos depósitos minerales transformados superpuestos sedimentarios.
Este período fue el apogeo de la mineralización en el curso medio y bajo del río Yangtze y sus áreas adyacentes, e incluso en el este de China.
4) Mineralización en el entorno tectónico mesozoico y cenozoico de las montañas East Qinling. Con el final de la orogenia de colisión del Paleozoico tardío entre el Bloque Yangtze y el Bloque Norte de China, se estableció el patrón tectónico general de la región de Qinba y se formó la parte principal de China continental, el Bloque Unido Norte-Sur. Sin embargo, la actividad tectónica en el sitio no ha disminuido. En el contexto de la subducción y colisión de la Placa India con la Placa Euroasiática y la subducción de la Placa del Pacífico con la Placa China, la región de Qinba heredó y continuó la subducción profunda de sur a norte y el movimiento tectónico contractivo a gran escala de la corteza superior. Qin Deyu et al. (1988) propusieron que el segundo movimiento tectónico de subducción intracontinental mesozoico ocurrió en el área de Qinba, que afectó a toda la región. En profundidad, el basamento del Macizo del Yangtze se desliza hacia el norte a lo largo del Rift Shangdan y se subduce debajo del basamento del Macizo del Norte y del Macizo de Caledonia, lo que obliga a la cubierta plegable en el área de la presa Qinling-Beida Sur a empujar y deslizarse hacia el sur. El bloque de empuje al norte de la interfaz principal de subducción intracontinental (falla límite de Shangdan) está fuertemente elevado y en la parte profunda aparece una zona de corte dúctil caracterizada por milonita. Por lo tanto, las actividades tectónicas en las partes profundas y superficiales de esta área son obviamente diferentes. La parte profunda tiene las características de subducción de placa intracontinental, mientras que la parte poco profunda tiene las características de desprendimiento, nuca, compresión y elevación. El primero controla la formación de magma profundo a través de la subducción y las interfaces de subducción, y se produce en grupos y bandas en varias capas desde el sótano hasta la capa de roca en el borde sur de la Plataforma del Norte de China. Este último derritió parcialmente el material de la corteza terrestre, formando un batolito de granito derivado de la corteza. Durante estos procesos, los elementos mineralizantes se activaron y migraron en sus respectivas historias evolutivas, enriqueciendo los minerales y eventualmente formando los minerales dominantes de Au (Ag) y Mo (W) más distintivos en el área de East Qinling. La mineralización de Mo(W) está obviamente controlada por las rocas pequeñas de acidez media en la era Mesozoica profunda, y la mineralización de Au(Ag) está relacionada con la activación y migración de elementos formadores de minerales en la serie de rocas paleocristalinas del Mesozoico. granito de corteza fusionada. Además, el magmatismo mesozoico y cenozoico en las montañas Qinling del Sur es mucho más débil que el del margen sur de la Plataforma del Norte de China, por lo que la mineralización de Hg y Sb está relacionada principalmente con las actividades tectónicas de fallas grandes y profundas. Se puede ver que el magmatismo o actividad de fallas causada por el ambiente tectónico mesozoico y cenozoico en las montañas East Qinling es el factor dominante en la mineralización de elementos como Au (Ag), Mo (W), Hg y Sb.