대홍산형 철-구리 광상의 금속생성 모델

1. 광상 개요

대홍산 광상은 윈난성 신핑현에 위치하며 원생대 해양 화산암·철·구리 광상으로 철과 구리의 광물이 특징이다. Mingtie의 자원 매장량(광석량)은 5억 5200만 톤이며, 평균 품위는 TFe30.82%, Cu 생산량은 0.75%에 달하는 대규모 철광석 매장지입니다.

II. 광물 매장지의 지질 특성

(1) 광산 지역 지질학

대홍산 광산 지역(동부 광산 구역)의 지질 지도는 그림에 나와 있습니다. 5-3.

그림 5-3 다홍산 광산 지역의 지질 지도(동부 광산 구역)

1. 층서학

이 광산 지역의 광석을 함유한 지층은 고생대입니다. 홍산군(Hongshan Group)은 철과 구리가 풍부한 천층~중간 변성암류 화산암 집단입니다.

(1) 다홍산군(Dahongshan Group)의 망강허층(Mangganghe Formation)

망강게 층의 세 번째와 네 번째 암석 부분만이 광산 지역에서 발견됩니다.

세 번째 암석 구간: 두께 135m. 하부는 석류석 각섬석 편암과 석류석 흑운모 각섬석 편암 대리석이 삽입된 암회색 녹색 석류 각섬석 편암입니다. 상부는 암회색 흑운모 편암석 편암, 석류석 흑운모 백운암 대리석 및 나트륨 장석 편암이 소량 삽입되어 있습니다. 탄소질 슬레이트로 여러 층의 구리-철광석을 생성합니다. 이 구역의 암석학은 크게 변하고 광석 유형도 복잡합니다.

네 번째 암석 구간: 두께 85m. 하부는 두꺼운 층의 스카폴리탄 흑운모 백운석 ​​대리석이고, 상부는 회백색의 얇은 줄무늬 흑운모 felsica 백운석 대리석입니다. 상부는 강하게 접힌 변형 침구가 흔하며, 하부 0.5~1m는 장미색(망간 함유)을 띠는 층으로 비교적 안정되어 랜드마크 층으로 여겨진다.

(2) 대홍산층(大紅山群)의 홍산층

전체 두께는 약 880m이며, 위에 있는 페이웨이허층과 과도적으로 접촉하고 있는 화산용암으로 구성되어 있다. (Xibihorn 반암)이 상징적 특징입니다. 바닥부터 상단까지 3개의 암석 구역이 포함되어 있습니다.

첫 번째 암석 구역: 두께 320m. 바닥에는 화산성 각력암과 덩어리가 있고, 아래 부분은 회록색 뿔이 깜박이는 소듐 용암으로 아몬드 모양의 구형 구조가 발달하고 바닥에는 유문암 구조가 나타나 중앙과 상단에 II3 철광석이 생성됩니다. 부분에는 연한 회색-녹색 줄무늬가 있으며 각섬석 흑운모 백운석 ​​대리석 모양이며 렌즈 모양이며 불안정합니다.

두 번째 암석 구간: 두께 80m. 회색-녹색 석류석-아염소산염 각섬석 편암이며, 중앙과 하부에 구리와 철을 함유한 석류석 백운석 대리석이 있습니다. 바닥에서는 규암 띠를 함유한 3호 철-동광석이 생산된다.

세 번째 암석 구간: 두께 480m. 이는 다양한 잔류 얽힘 구조, 아몬드 구조 및 발달된 편암성을 갖는 짙은 녹색의 뿔블리 소듐 용암(고운 사파이어와 동일)입니다. 중앙에는 조잡한 반정이 포함된 반암 자화된 각섬석 용암이 부분적으로 삽입되어 있습니다. 흑운모 각섬석 편암 및 각섬석 백운암 대리석으로, 상부에는 렌즈형 및 불규칙 자철광체(V 철광석)가 있고, 하부에는 렌즈형 및 층상 적철광 자철석(IV1, No. IV2 철광석)이 있습니다.

(3) 페이웨이허 층

두께는 375m 이상이며, 위에 있는 포토우 층과 순응적으로 접촉되어 있습니다. 전체 그룹은 두 개의 암석 구역으로 나뉩니다:

첫 번째 암석 구역: 두께 160m. 하부는 화산암 렌즈와 탄소질 슬레이트가 삽입된 회색의 괴상 백운석 대리석이고, 중간은 얇은 판 모양의 줄무늬가 있는 얇은 층의 백운석 대리석이고, 상부는 회백색의 괴상 석영 백운암 대리석이다. . 대리석에는 일반적으로 석영, 알바이트 및 스카발라이트가 포함되어 있습니다.

두 번째 암석 구간: 두께 215m. 이것은 탄소질 슬레이트와 줄무늬 탄소질 백운석 대리석이 삽입되어 있는 회백색의 두꺼운 층을 이루는 거대한 석영 함유 백운석 대리석입니다. 구멍 ZK137의 탄소질 슬레이트에는 황철석이 많이 포함되어 있으며, 분석에 따르면 황이 2%~5%, 구리가 0.1%~0.2% 포함되어 있습니다. 상부 탄소질 슬레이트의 황 함량은 최대 8%, 구리 함량은 0.37%~0.77%, 두께는 2.76~9.76m입니다.

이 밖에도 서쪽 광산 구간과 광산 지역의 심부에는 트라이아스기 간하이자층과 망강허층의 암석 구간이 있다.

2. 구조

채광지는 EW 추세의 싱크라인 구조로, 싱크라인의 북쪽 날개에는 철(구리)광석이 주로 분포되어 있습니다. 형성이 온화합니다. 이 지역의 단층은 비교적 발달되어 있으며 주로 고각 정상 단층과 역 단층이 있지만 광체에 뚜렷한 손상은 없습니다.

(2) 광체 특성

대홍산 철(구리) 광상의 단면은 그림 5-4와 같다.

대홍산 광산 지역은 F3 단층으로 둘러싸여 있으며 동쪽과 서쪽의 두 광산 구역으로 나누어집니다. 즉, 동쪽 광산 구역은 F3 단층의 동쪽에 있고 서쪽 광산 구역은 서쪽으로.

동쪽 광석 구역은 다시 5개 광물 벨트, 12개 광석 그룹, 71개 광체로 나눌 수 있습니다. 여기에는 얕은 철광석, 심층 철광석, 동쪽 구역의 제1 철-구리 광산, 북안의 철광석이 포함됩니다. 망강강, 함바이즈 철광석(그림 5-3). 서광석 구간은 제1철-동광, 루지 철광, 이도허 철광으로 구분된다. 이제 동부 광산 구간의 광체 특성을 다음과 같이 소개합니다.

1. 얕은 광체

얕은 광체는 F2 단층 북쪽, 망강강 남쪽에 분포한다. 서쪽의 A27선에서 동쪽의 A40선까지 뻗어 있으며, 동서 길이는 1.4㎞, 남북 폭은 0.5㎞, 면적은 0.7㎞2이다. 생산 수준에 따라 아래에서 위로 6개의 광물 그룹(그룹), 즉 II3 광물 그룹, II4 광물 그룹, II5 광물 그룹, III2 광물 그룹, IV2 광물 그룹 및 V 광물 벨트(F2 V1 포함)로 나뉩니다. 단층 남쪽의 V2 광산)에는 다양한 크기의 광석이 30개 있습니다.

2. 깊은 철광석

망강 남안의 A25-A45 선 F1 단층과 F2 단층 사이에 분포하는 깊은 철광석이다. 길이는 동쪽에서 서쪽으로, 너비는 북쪽에서 남쪽으로 400~750m, 면적은 1.3km2입니다. 위에서 아래로 4개의 광체 그룹(그룹) IV1, III1, II1 및 II2가 있으며 그 중 크기는 27개이며, II1 광산 그룹의 II1-4 및 II1-3 광체가 가장 크고 규모가 큽니다. 품질이 가장 좋은 은 철이 풍부한 대형 광체이고, 나머지는 중소형 광체입니다.

3.Ⅰ 광물대 광체

광물대는 서쪽의 F3 단층에서 동쪽의 A49 라인까지 분포하며, 동서로 최대 4.5km에 걸쳐 뻗어 있다. , 남북 너비는 1.5km, 면적은 6.75km2입니다. 거의 동서 방향을 향하고 남쪽으로 기울어진 단사정계 구조로 경사각은 약 20~30°이다. 광체의 매몰깊이는 0~978m, 매몰고는 -146~903m이다. 광물 벨트는 망강게 층(Manganhe Formation)의 세 번째 암석 구역의 후생응회암 구역과 삽입된 석류석 흑운모 각섬석 편암의 중간 및 상부에 위치합니다. 철-구리 광석체가 발생하는 철-구리 광석 함유 벨트입니다. 구리 산업 지수에 따르면, 철 함유 구리 광석체 I3, I2, I1의 3개 평행 층은 구리가 산업 등급 요구 사항을 충족하지 않을 때 위에서 아래로 원으로 표시될 수 있습니다. 위에서 언급한 구리광석을 위치시키기 위해 위에서 아래로 구리를 함유한 철광석체 Ic, Ib, Ia 및 Io가 몸체의 상부와 하부를 번갈아 가며 배치됩니다. 각 광체의 크기: I3은 구리 금속 함량이 500,000톤 이상인 대형 구리 광체이고, I2는 구리 금속 함량이 거의 500,000톤에 달하는 중간 크기의 구리 광체이며, I1은 소형 구리 광산입니다. 구리 금속 함량이 거의 50,000톤에 달합니다. Ic와 Ib는 철광석 부피가 2천만~3천만 톤에 달하는 중형 철광석체이고, Ia와 Io는 철광석 부피가 5~1천만 톤에 달하는 소형 철광석체입니다.

그림 5-4 대홍산 광산구 단면

4. 망강 북쪽 기슭의 광체

광체는 A30 라인에 분포됩니다. ~A36. 표면에는 4개의 광체가 노출되어 있는데, 즉 II5-3, II5-4, III2-3 및 III2-4입니다.

5. 하무 바이즈 광체

A39선 동쪽 지역에 광체가 분포하고 있으며, 표면에 산발적으로 노출되어 있는 규모가 크다. 작고 모양이 복잡하며 렌즈 모양이나 렌즈콩 모양이 대부분이며 산업적 가치가 없습니다.

(3) 광석 특성

1. 광석 광물 구성 및 구조

(1) 철광석

금속 광물이 주로 구성되어 있습니다. 의 자철광, 2차 적철광 및 소량의 인조 적철광(마그헤마이트), 티탄철광, 황철석, 황동석, 때로는 반철광으로 구성됩니다. 맥석 광물은 주로 조장석과 석영으로 구성되어 있으며, 그 다음으로 백운모(주로 견운모), 탄산염(주로 백운석, 이어서 방해석, 소량의 앙케라이트 또는 능철석) 및 철 함유 규산염 광물(주로 녹니석)이 포함됩니다. 인회석과 전기석의 함량은 매우 적으나 널리 분포하며, 때로는 금홍석, 지르콘, 에피도트, 각섬석 등이 발견되기도 한다.

광석 구조는 주로 입상 구조이며, 그 다음으로 판형 구조, 잎 모양 구조가 있습니다. 일부 부분은 반상 구조를 갖고 있고, 대사체 구조가 일반적이며, 일부 부분은 입상 변형 결정 구조를 가지고 있습니다. 입상 구조는 자철석이고, 기타 형상의 입상 구조는 적철석의 구조적 특성이며, 반암 구조를 갖는 혼합 광석의 자철석은 반정 구조이며, 판상 구조와 잎상 구조는 적철광이다. 적철광은 자철광으로 후체화됩니다. 일반적으로 적철석은 바늘, 격자, 격자 또는 정맥 형태로 자철광 입자의 가장자리, 벽개 또는 균열 충전을 따라 후체화되며 심지어 자철석도 후체화되어 고립된 섬이 남아 있거나 완전히 대체되어 형성됩니다. 거짓 적철광(maghemite); 입상 변성 구조는 줄무늬 자철광에서만 발견됩니다.

광석 구조에는 파종형, 줄무늬형, 얼룩형, 각진형, 점박이형, 누덕누덕한형, 거대형 및 조밀형 거대형이 포함됩니다.

(2) 철-구리 광석

I 및 III 광물 벨트에 있는 철 함유 구리 광석체와 구리 함유 철광석체의 광물 조성 및 구조적 특성 매우 유사합니다. 금속광물은 황동광과 자철광이 주를 이루며, 반철광과 능철석이 뒤를 잇고, 티탄철광, 적철광, 황철석, 코발타이트, 몰리브덴광이 있으며, 때로는 청청광석, 백철광석, 황철광, 황동광, 방연광 등도 소량 포함됩니다. 맥석 광물은 주로 석영, 조장석, 탄산염(주로 백운석), 흑운모 및 녹니석으로 구성됩니다. 다음으로는 알만딘 가닛, 각섬석(일반 각섬석, 악티노라이트, 트레몰라이트), 백운모, 소량의 녹석석, 인회석, 전기석, 금홍석, 탄소질 파편 등이 있습니다.

광석 구조는 단순하다. 주로 입상 구조 또는 입상 변성 구조 다양한 광석의 주요 금속 광물인 황동광, 자철광 및 부금속 광물은 입상 또는 입상 변성 결정체이며 후이체 구조는 일반적이며 이전의 보나이트는 에멀젼 방울 형태입니다. 황동석의 불규칙한 고용체 분해 또는 코발타이트는 황철석의 유제 방울, 렌즈, 블레이드, 그리드 및 불규칙한 고용체 분해의 형태입니다. 후자는 황동석 중체화된 자철석, 흑운모 및 기타 광물입니다.

광석 구조가 파종되고 줄무늬가 있습니다. 전자는 황동광과 자철석이 분산 분포되어 있으며, 후자는 자철석과 능철석이 불규칙한 줄무늬로 모여 맥석광물인 조운석, 석영, 백운석 또는 흑운모와 결합되어 있으며, 녹색 진흙과 돌이 교대로 구성되어 있다.

2. 화학적 조성과 변화

(1) 철광석

풍부한 철광석: TFe는 평균 47.69%~59.17%이며, 그 중 Ⅲ2-3은 풍부한 철광석 단일 프로젝트 TFe41.25% ~ 54.13%, 평균 47.69%; II5-3 풍부한 철광석 단일 프로젝트 TFe41.95% ~ 64.35%, 평균 54.14% II1 광체 풍부한 철광석 단일 구멍 TFe45 .00 % ~ 67.18%, 평균 50.77% IV1-2 철이 풍부한 광석 TFe 평균 48.40%.

린 철광석: TFe는 평균 25.44%~42.15%입니다. 그 중 얕은 광체의 TFe는 일반적으로 26.00%~36.00%이고, 깊은 광체의 TFe는 32.62%~41.72%이며, II1 광체의 TFe는 34.65%이고, IV1의 TFe는 34.65%입니다. -2광체는 38.90%입니다.

저등급 철광석: 평균 TFe 20.35%~25.57%, 얕은 철광석 TFe 20.35%~24.80% 포함, 깊은 철광석 TFe 21.80%~28.75% 중간~낮음; 등급 광석 TFe는 24.54%입니다.

깊은 II 광물 구역에 있는 각 광체의 TFe는 얕은 부분의 TFe보다 높습니다. 그 중 II1 광체의 전체 평균 TFe는 40.04%이다. 철광석에는 일반적으로 0.01%에서 0.07% 사이로 매우 적은 양의 Cu가 포함되어 있습니다. 주요 철광석체 II1 및 II5-3에는 Cu가 0.01%~0.03% 포함되어 있으며 평균 0.02%입니다. II5-4 광석체는 지붕이 III2 철-구리 광석이므로 Cu 함량이 약간 더 높습니다. 광체 상단의 국부적인 구리 광물화는 평균 0.07%입니다.

2차 소형 광체를 제외하고 II2-1 광체의 개별 공학점 중 Cu 함량은 0.26%에 달하며, 기타 철광체의 Cu 함량은 1/1000을 초과하지 않습니다.

(2) 철 함유 구리 광석

단일 프로젝트의 평균 Cu 함량은 0.30%~1.92%이고 전체 평균은 0.50%~1.20%입니다. 광석의 총 평균 SFe 함량은 9.30%~22.99%입니다. 그 중 구리가 풍부한 광석은 단일 공정에서 Cu1.01% ~ 2.10%를 함유하고 있으며, 구리가 풍부한 광석은 단일 공정에서 SFe17.39% ~ 36.05%를 함유하고 있습니다. 평균 19.91%~25.82%.

(3) 구리 함유 철광석

1호 광석 벨트의 구리 함유 철광석은 단일 프로젝트 SFe가 18.29%~35.85%이며, 전체 평균 24.21%~28.05%. 광석은 Cu0.15%~0.17%를 포함합니다.

얕은 III2-3 광체 역시 구리를 함유한 철광석으로, 0.24% Cu를 함유한 풍부한 철광석과 0.27% Cu를 함유한 빈약한 철광석이 있습니다. IV2 및 III2-4의 작은 철광석체에는 Cu0.23% ~ 0.37%가 포함되어 있습니다.

(4) 주변 암석 변성

암석을 둘러싼 광체의 주요 변질 및 단계: 후기 마그마 자동 변성 단계는 주로 나트륨화(초기 단계)이며, 이는 지역적 변성 작용보다 빠릅니다. 화산 기액 단계에는 규화(초기 단계), 견운암화 및 전기석이 포함되며, 지역 변성 단계에는 주로 새로운 광물인 백운모, 흑운모, 각섬석 및 철 광물의 재결정이 포함됩니다. ), 탄산화, 염소화, 생물정화 등 석류석, 트레몰라이트, 악티노라이트, 스카발라이트 등은 얕은 변성작용의 산물이라기보다는 화산 기액 시대의 스카른 같은 산물일 수 있습니다.

3. 광상 기원 및 광물화 모델

대홍산 철(구리) 광상은 해양 화산암형 광상이다. 광물화는 해양 화산 퇴적과 화산 열수 대사 변환의 두 단계를 거쳤습니다.

1. 화산 퇴적 광물화(그림 5-5A)

신세기말 홍산운동으로 인해 애라오산군이 솟아올라 고대 대륙핵을 형성하게 되었다. 고생대에 들어서면서 이 지역은 다시 갈라지고 가라앉았고, 해저 화산 폭발과 침입이 매우 강렬하여 미세한 서어나무 반암, 녹색 편암, 혼합 대리석 및 모래 점판암으로 구성된 일련의 거대한 화산 퇴적 구조, 즉 다홍산 그룹이 형성되었습니다.

라오창허 층의 퇴적 초기 단계에서 이 지역은 해안에서 얕은 바다 상태였으며, 주로 규장 물질로 구성된 육상 잔해가 축적된 후 지각이 점차 쇠퇴하여 모래 진흙이 되었습니다. 모래가 풍부한 퇴적물이 축적되어 있으며 탄산염 암석으로 구성되어 있으며 얇은 질질 퇴적물 층이 삽입되어 있습니다.

망강헤층의 생성단계에 들어서면서 이 지역의 동서방향 고대 F1 단층은 중앙화산분출-퇴적의 서곡을 시작했다. 초기(Pt1dm1) : 주로 알칼리성 분출, 하부에 얇은 구리를 함유한 철이 부족한 광석체(Ⅶ 광석)가 생성되고, 상부에서 잠깐의 분출 중단이 있어 화산 잔해가 풍부한 탄산암이 형성됨 퇴적; 중간 단계(Pt1dm2): 해저 화산이 주로 알칼리성 중성 폭발로 바뀌고 두 개의 얇은 철광석 덩어리(No. Ⅵ1 및 Ⅵ2 광산)가 형성되었습니다. 이후 폭발이 중단되고 바닷물이 깊어지며 소량의 나트륨이 풍부한 탄산암이 형성되었습니다. 후기(Pt1dm3)에는 알칼리 응회암이 지배적이며 소량의 탄산염 층이 형성되었습니다. 이때 바닷물에는 철, 구리, 황 등 광물을 형성하는 광물이 풍부하고, 약한 산화→환원 조건에서 바닷물의 pH 값이 적당했기 때문에 거대한 구리함유 철이 나왔다. 광상(1호 광물대)이 퇴적되었고, 최종단계(Pt1dm4) : 화산폭발이 멈춤으로써 화산잔해를 함유한 탄산암층이 형성되었다.

홍산층(Pt1dh)의 발달 단계에 접어들면서 화산 활동이 다시 활발해졌고, 이 지역에서 2차, 3차 화산 폭발-퇴적 순환이 시작됐다. 두 번째 화산주기의 초기 단계(Pt1dh1): 폭발적인 분출과 알칼리성 마그마 범람으로 나타나기 시작하여 푸만간헤 층 하부를 강하게 부식시켜 명백한 화산 부정합을 형성했으며, 이는 수 미터에서 수십 미터의 화산 각력암, 화산암 응집체와 거대한 아몬드 모양의 구형 암회색 중소암 용암, 그리고 동시에 일부 렌즈 모양의 빈약한 철광석(예: II3 광체)이 생성되었으며, 이후에 분출은 잠시 중단되었으며, 불순한 탄산염 중간층( 즉, 중간 대리석)이 광산 지역 중앙에 생성되었습니다. 그 다음 해저 화산은 상부에 다량의 철분이 풍부한 알칼리성 중성 나트륨 용암(즉, 각질 반암)이 축적되어 있는 조용한 범람 단계에 있으며, 각 리듬의 상단에서 3개의 분출 리듬을 보여줍니다. 동시에, 철이 풍부한 마그마와 층상 및 렌즈 모양 구조와 같은 아몬드 모양의 슬러리로 형성된 일부 철광석 매장지(II5-1, II5-2, II5-3 철광석체)가 있습니다. 알칼리-중성 응회암 물질이 분출되어 그 꼭대기에 II5-4 철광석이 형성되었습니다. 후기 단계(Pt1dh2): 화산 활동이 약화되고 분출의 성격도 알칼리성 중성에서 알칼리성으로 바뀌며 그에 따라 정상적인 침전도 강화됩니다. 그 결과 녹색 편암의 규암 띠와 불순한 백운석 대리석의 얇은 층이 삽입되어 본체로서 기본 응회암이 형성되었으며, 다층의 구리 함유 철광석체(3호 광물 벨트)가 그 안에 퇴적되었습니다. 홍산층(Pt1dh3)의 후기 형성기: 이 지역에서 세 번째 화산주기에 진입하면서, 이때 기본 마그마 범람이 압도적인 우위를 점하여 다량의 아몬드 모양의 뿔블리 나트륨 용암과 No. IV가 생성되었습니다. 철광석 벨트 .

2. 화산 가스와 액체의 대사 광물화(그림 5-5B)

화산 활동의 후기 단계에서는 철이 풍부한 화산 가스와 액체가 화산 파이프에서 상승하고 형성된 철광석대와 철을 함유한 화산암은 가까운 곳부터 먼 곳까지 층을 따라 채워지고, 대사화되고 농축되어 풍부한 철광석을 형성하며, 동시에 강한 규화, 나트륨화, 견운모화를 생성합니다. , 및 탄소 산성 암석은 스카른과 같은 변형을 거쳐 석류석, 트레몰라이트 및 악티노라이트와 같은 변질을 형성합니다.

그림 5-5 대홍산형 철(구리) 광상 금속생성 모델