Mina de oro Jiangxi Dexing Jinshan
Donde R2 representa Fe2 o Mg2, R3 representa Al3 o Fe3, ◇ representa la posición octaédrica del clorito. El número de agujeros, X representa la coordinación tetraédrica Si4 o Al3.
La composición del clorito puede reflejar las características físicas y químicas del clorito durante la cristalización, como la temperatura (Cathelineau et al., 1985; Cathelineau, 1988), la fugacidad del oxígeno y la fugacidad del azufre (Bryndzia et al. , 1987) y la composición química de toda la roca (Bevins et al., 1988; DeCaritat et al., 1993). Por lo tanto, la composición de la clorita es importante para estudiar los mecanismos de alteración hidrotermal y las condiciones geológicas relacionadas con la temperatura (como la geotermia). parámetros físicos y químicos ambientales de gran importancia. Esta sección estudia la composición química de la clorita en las vetas de milonita, filita y cuarzo aurífero alteradas de Jinshan, y analiza el mecanismo de alteración hidrotermal y las condiciones físicas y químicas de la reacción agua-roca en el depósito de oro de Jinshan.
1. Métodos de análisis y resultados de ensayos de componentes químicos del clorito.
Debido a las partículas finas y la estructura compleja del clorito, es difícil analizar los componentes del clorito en las rocas utilizando tecnología de sonda electrónica convencional (Peacor, 1992; Warren et al., 1992), especialmente en el revestimiento. de minerales, inclusiones, estructuras de capas mixtas y relaciones complejas * * * causarán errores en el análisis de los componentes del clorito mediante tecnología de sonda electrónica estándar o métodos convencionales. Por lo tanto, (Na2O K2O CaO) <0,5 se utiliza como estándar para determinar si cumple con los requisitos de los resultados de la prueba de la sonda electrónica de clorito. Si (Na2O K2O Cao) > 0,5, la composición del clorito es mixta (Foster, 1962; Hillier et al., 1991).
La composición química del clorito en este libro fue probada por la sonda electrónica JE-OLJXA-8800 M del Laboratorio Estatal Clave de Investigación del Mecanismo de Mineralización de Depósitos Metálicos Endógenos de la Universidad de Nanjing. Las condiciones de prueba son: voltaje de aceleración de 15 kV, corriente 1 × 10-8a; las muestras estándar utilizadas incluyen muestras estándar de minerales de la Oficina Nacional Estadounidense de Estándares, muestras estándar de silicio estacional, muestras estándar de hierro de hematita, muestras estándar de manganeso de fayalita y muestra estándar de anfíbol en ángulo. Con base en los resultados del análisis de sonda electrónica de todas las partículas de clorito y utilizando 28 átomos de oxígeno como estándar, se calculó la fórmula estructural del clorito. Debido a que la sonda electrónica no puede detectar el Fe3, los iones de hierro se tratan como Fe2 en el cálculo de la fórmula estructural del clorito. El contenido de iones Fe3 en el clorito de baja calidad es muy pequeño y su presencia tiene poco efecto en el contraste de composición entre los cloritos.
Esta sección analiza la composición química de la clorita en vetas de filita, milonita alterada, ultramilonita alterada y cuarzo aurífero cloritizado. Los resultados se muestran en la Tabla 6-3. Se puede ver en la Tabla 6-3 que la composición química de diferentes tipos de clorito tiene ciertos cambios, los más obvios son FeO (20,75 ~ 34,70) y MgO (7,13 ~ 15,91). Los contenidos de FeO y MnO del clorito en la filita cloritizada son inferiores a los de la milonita alterada, mientras que los contenidos de Al2O3, TiO2 y MgO son superiores a los de la milonita alterada.
Los contenidos de Na2O y K2O son básicamente los mismos.
II. Características de composición del clorito
Figura 6-4 Tabla de clasificación del clorito (basada en Hey, 1952)
Clasificación del clorito
El diagrama de contenido de Si y relación Fe/(Fe Mg) en clorito (Figura 6-4) (Hey, 1954) se utiliza a menudo en la clasificación y denominación del clorito. Las proporciones Siⅳ y Fe/(Fe Mg) de diferentes tipos de rocas de clorita en la mina de oro Jinshan varían de 5,46 a 5,91 y de 0,42 a 0,71 respectivamente (Tabla 6-3). Como se puede ver en la Figura 6-4, la clorita se compone principalmente de tres tipos: ① clorita rastrera; ② clorita ferromagnética; ③ clorita densa. El origen metamórfico de la mina de oro de Jinshan es que la clorita en la filita cloritizada es vermiculita; la clorita en las vetas de cuarzo auríferas es clorita densa; la milonita contiene clorita de magnesia y vermiculita, y clorita densa. Incluso en la misma muestra, están presentes ferroclorito y clorito denso, lo que indica que el intercambio iónico en la estructura cristalina del mineral de clorito en la milonita alterada no está completamente equilibrado, y también ilustra los cambios en el entorno físico y químico cuando se formaron. diferencia. Según el contenido de hierro y magnesio en la composición química del clorito, se puede observar que el clorito en la filita cloritizada es clorito rico en magnesia, Mg > Fe. Otros tipos de rocas con Mg Tabla 6-3 Resultados del análisis de sonda electrónica y valores característicos del mineral arcilloso clorito en la mina de oro Jinshan Continuación Continuación Nota: H099 es clorito precipitado en forma de veta. Los resultados del análisis se calculan según la fórmula estructural del clorito que contiene 28 O y OH; FeO representa el hierro total ◇ representa el número de poros octaédricos; Es una muestra de veta de cuarzo aurífera. 2. Mg/(Mg Fe) y Al/(Al Mg Fe) de clorita. La relación entre la composición química de la clorita y su roca madre ha despertado el interés de investigación de muchos académicos (Zang et al., 1995; Martinez-Serrano et al., 1998)Mg. Los diagramas de relación /(Mg Fe) y Al/(Al Mg Fe) se han utilizado ampliamente para determinar la relación entre la clorita y su roca madre. La relación Mg/(Mg Fe) del clorito de la mina de oro Jinshan varía de 0,319 a 0,578, mientras que la relación Al/(Al Mg Fe) varía de 0,317 a 0,442, que está entre Mg/(Mg Fe) y Al/(Al Mg). ), esto muestra que la composición química del clorito puede no provenir enteramente de la roca circundante, y una parte considerable del ferromagnet proviene del fluido. En el diagrama de Laird (1988), la clorita transformada a partir de rocas arcillosas tiene un valor de Al/(Al Fe Mg) superior al de la clorita transformada a partir de rocas máficas, generalmente superior a 0,35. La relación Al/(Al Mg Fe) del clorito en la filita cloritizada de la mina de oro Jinshan es de 0,413 ~ 0,417, y la relación Al/(Al Mg Fe) del clorito en la milonita es de 0,319 ~ 0,442, que contiene oro. La proporción de clorito (Al Mg Fe) en las vetas de cuarzo es de 0,319 ~ 0,442. Esto muestra que la clorita en la filita cloritizada proviene principalmente de roca arcillosa, mientras que la clorita en la milonita alterada puede provenir en parte de roca arcillosa y en parte de roca ferromagnética, mientras que la clorita en vetas de cuarzo auríferas puede provenir de la clorita proviene de rocas de magnesia. Figura 6-5 Diagrama de relación Clorito magnesio/(máfico)-aluminio/(aluminio-magnesiano) 3. Clorito Al ⅳ, Al ⅵ y Fe/(Fe Mg)<. /p> El rango de Alⅳ en la clorita de la mina de oro Jinshan es 2.042 ~ 2.759, mientras que el rango de Alⅳ es 2.247 ~ 3.653 (Tabla 6-3; Figura 6-6), Alⅳ> Alⅳ, es ligeramente diferente de la clorita de origen metamórfico (Foster, 1962). La relación Alⅳ/Alⅳ varía entre 0,66 y 0,96, lo que indica que Alⅳ reemplaza al Si4 en la posición octaédrica y Alⅳ reemplaza al Fe o Mg para lograr el equilibrio de carga. También indica que el contenido de Fe3 en estos cloritos es relativamente bajo. Figura 6-6 Diagrama de relación Clorito Al ⅳ-Al ⅵ Se puede ver en el diagrama de relación Al ⅵ-Fe/(Fe Mg) (Figura 6-7) que Hay dos relaciones entre Alⅵ y Fe/(Fe Mg): una es que a medida que aumenta el contenido de Alⅵ, la relación de Fe/(Fe Mg) también aumenta, lo que indica que Alⅵ debe reemplazar el Si4 con una gran cantidad de Fe2 en lugar de Mg2. En otras palabras, es por el color verde. La otra es que a medida que aumenta el contenido de Alⅳ, la relación Fe/(Fe Mg) disminuye, lo que significa que a medida que aumenta la relación Fe/(Fe Mg), no hay más Alⅳ correspondiente para reemplazar el Si4, lo que indica que se forma el mineral; El fluido contiene más Si4 puede estar relacionado con la silicificación de la mina de oro Jinshan. 4. El número de huecos en las posiciones octaédricas de la clorita es el mismo que el del Na K 2Ca. El número de agujeros (◇) en la posición octaédrica de la clorita se puede ver en el diagrama de ◇-Na K 2Ca (Figura 6-8), pero no hay una diferencia obvia entre ◇ y Na K 2Ca La correlación indica que los cambios en la composición de la clorita durante la alteración hidrotermal no son causados por la illita que genera. Figura 6-7 Diagrama de relación Clorito Al ⅳ-Fe/(Mg Fe) Figura 6-8 Diagrama esquemático Clorito Na K 2ca-◇ 3 . Termómetro Geológico de Clorito La clorita, como mineral estable en ambientes de temperatura media-baja y presión media-baja, ha llamado la atención debido a su enorme variabilidad en estructura y composición no métrica (Bailey et al. , 1962; Walker, 1989; Martinea-Serrana et al., 1998; deCarita et al., 1993; Existe una relación cualitativa entre sexo y la temperatura a la que se forma. Crutisetal. (1985) señalaron la posible ruta de evolución de los polimorfos de clorito a medida que aumenta la profundidad de enterramiento en cuencas sedimentarias. Cathelineau et al. (1985) estudiaron sistemáticamente la relación entre la composición del clorito y la temperatura en los sistemas geotérmicos de Los Azufres y el Mar Saltón en México y encontraron que el Al IV se correlacionaba positivamente con la temperatura, por lo que propusieron un geotermómetro de solución sólida de clorito. Battaglia (1999) propuso utilizar los resultados de difracción XRD para analizar la temperatura de formación de clorito. Para explorar la relación entre la composición química del clorito en la mina de oro Jinshan y su temperatura de formación, este libro utiliza la composición química del clorito propuesta por Russell-Colom et al (191) y revisada por Nieto (197) y d001. La relación de Utilizando la ecuación de relación entre el espaciamiento d001 y la temperatura, se calcula la temperatura de formación de clorita: t(℃)=(14.379-d 001)/0.001 El cálculo Los resultados se enumeran en la Tabla 6-3. Como se puede ver en la tabla, la temperatura de formación del clorito en la filita cloritizada de la mina de oro Jinshan es de 265, 438 09 ~ 225 ℃, mientras que la temperatura del clorito formado por alteración hidrotermal es de 206 ~ 258 ℃. la temperatura uniforme medida en la inclusión de fluido. 4. Condiciones físicas y químicas para la formación del clorito Así como la temperatura afecta la composición química del clorito, las condiciones físicas y químicas para la formación del clorito (como fO2, fS2) También afecta la composición química del clorito. La influencia de fO2 y fS2 en la composición química del clorito se refleja principalmente en la relación Fe/(Fe Mg). Brindiátre. (1987) realizaron un estudio experimental sobre los efectos de fO2 y fS2 en la composición química del clorito y establecieron un método para calcular fO2 y fS2 a partir de la composición química del clorito. Walshe (1986) propuso utilizar un modelo de clorito de seis elementos para calcular las condiciones físicas y químicas para la formación de clorito en sistemas hidrotermales. Xiao Zhifeng et al. (1993) utilizaron la composición química de la clorita para estudiar las condiciones de formación de la clorita en la alteración de las rocas circundantes en el campo de la mina de oro Baoban en Hainan. Según el método propuesto por Bryndzia et al. (1987), se calcularon las condiciones físicas y químicas para la formación de clorito en la mina de oro Jinshan y los resultados se enumeran en la Tabla 6-3. Se puede ver en la Tabla 6-3 que durante el proceso de interacción agua-roca en la mina de oro Jinshan, la fO2 del fluido es 10-29,56 ~ 10-31,48, mientras que la fO2 del fluido que forma clorito metamórfico es 10-28,69 ~ 10-28. Mecanismo de formación de clorito del verbo (abreviatura de verbo) 1. Análisis de las condiciones de formación de clorito. La formación de clorito es impulsada por la fuerza de reacción científicamente controlada del agua. reacciones de las rocas. Además de la temperatura y la presión, la formación de clorita también está restringida por la relación agua-roca, el fluido y la composición química de la roca (Harvery et al., 1991; Inoue et al., 1994; Polastro, 1993). (1991) creían que la illita y la clorita se precipitaban directamente de fluidos en áreas geotérmicas altamente permeables. Zangtar. (1995) creían que la formación de clorito está teóricamente relacionada con el contenido de Mg2 en el sistema. El estudio encontró que a 250°C, una relación agua-roca alta (>50) favorece la formación de rocas ricas en clorito, mientras que una relación agua-roca baja favorece la formación de rocas pobres en clorito (mot). . Bowers et al., 1985). Se encontró que los cambios en la relación Mg/(Fe Mg) están relacionados con la vulcanización y oxidación del sistema (Bryndzia et al., 1987). Zan et al. (1998) creían que toda la composición de la roca controla la composición de la clorita metamórfica. Hillier (1993) señaló que la existencia de ferroclorito indica que el sistema está desequilibrado en condiciones microscópicas. Inoue (1995) creía que las condiciones de baja oxidación y bajo pH en la alteración hidrotermal de los depósitos de vetas conducen a la formación de clorito rico en magnesio, mientras que el ambiente reductor conduce a la formación de ferroclorito, que puede formarse. La composición del clorito de la mina de oro Jinshan es básicamente la misma que la del clorito de alteración hidrotermal propuesta por Martínez-Serrand et al. El Fe/(Fe Mg) de la clorita en las rocas alteradas de la mina de oro de Jinshan es de 0,50 ~ 0,69, lo que la convierte en una clorita rica en hierro. Los estudios anteriores muestran que el ambiente de precipitación de clorito durante el proceso de alteración de la roca en la mina de oro Jinshan es un ambiente reductor. En las reacciones de diagénesis y alteración hidrotermal en áreas geotérmicas activas, a menudo se puede observar la transformación de esmectita en clorita y clorita. El pico de difracción (001) del clorito es 29? (1?= 10-10m) se convierte en 31? después del tratamiento con hexilenglicol. Tiene las características de... Ha sido controvertido si la transformación de montmorillonita en clorita es un proceso continuo (Betison-Volgaard et al., 1991; Shau et al., 1992; Roberson et al., 1999a) y Shau et al. (1992) señalaron, La transformación de montmorillonita en clorita es un proceso continuo en condiciones de cristalización incompleta. En condiciones de alta relación agua-roca, tiende a ser un proceso discontinuo, dominado por un solo estado. Robinson et al. (1999b) creían que durante el proceso de transformación discontinua de montmorillonita en clorita, el rango de temperatura estable de la clorita es de 150 ~ 200 ℃, y el límite superior máximo de la temperatura estable de la clorita es de 230 ~ 250 ℃. Barrenechea et al. (2000) creían que el ambiente oxidativo es propicio para la formación de clorito. Clorito La aparición del clorito está relacionada con el ambiente reductor. No se encontró montmorillonita en las muestras de la mina de oro Jinshan (Figura 6-9). Por lo tanto, se puede considerar que el estado de aparición del clorito en la mina de oro Jinshan es discontinuo. Su presencia con clorita indica que el ambiente de mineralización es un ambiente reductor. Es el resultado de la degradación del clorito durante la degeneración y metamorfismo de la zona de corte dúctil bajo la acción del fluido. Figura 6-9 Patrones de difracción de rayos X de clorito de rodajas de AD y rodajas de EG tratadas con hexanodiol de minerales arcillosos de ultramilonita alterados (< 2 micrones) de la mina de oro Jinshan de longitud q; corr - montmorillonita 2. Mecanismo de formación de clorita El contenido de clorita en la milonita alterada de la mina de oro Jinshan es menor que el de la milonita grabada metamórfica a ultramilonita. Los contenidos de Fe2 y Mg2 en el fluido en la zona de milonita son menores que los de la zona de ultramilonita. La fuente y migración de Fe2 y Mg2 están relacionadas con rocas máficas y diferenciación estructural. El clorito en la zona de alteración es principalmente ferroclorito, lo que indica que Fe2 > Mg2 en el fluido. Al microscopio se puede observar que en las fisuras en forma de venas o en las partes isotónicas de los extremos de pandeo y giro en la zona de corte dúctil se rellena con clorito. Combinado con la discusión anterior, la temperatura de formación de la clorita es de 206 ~ 258 °C y la relación agua-roca es alta durante la interacción del fluido. Por lo tanto, este libro cree que el mecanismo de formación de clorita causado por la alteración hidrotermal en la mina de oro de Jinshan es el mismo que el de la illita, que se forma por disolución-migración-precipitación.