Depósito de vanadio Shanglin Dafeng
1. Geología de la zona minera
1. Características paleogeográficas de la litofacies
A finales del Período Silúrico, por influencia del Movimiento Guangxi, la Placa Yangtze y la Placa de Cataysian convergieron para formar La formación de la placa unificada del Sur de China y el cinturón orogénico del Sur de China puso fin al proceso de actividad de la placa principal del Sur de China y luego entró en la etapa de actividad intraplaca. Las actividades dentro de la placa son principalmente grietas, acompañadas de un movimiento evidente de deslizamiento. El área minera está ubicada en la zona de falla profunda Nandan-Kunlunguan con orientación noroeste en el lado este de la montaña Daming en el centro de Guangxi. Es una falla de extensión sinsedimentaria que controla la formación del Danchi. Aulactrough y la sedimentación de la cuenca del rift. Evolución diferencial de fases.
El entorno paleogeográfico del Devónico temprano de esta área (Figura 3-17) es: el antiguo continente Jiangnan en el norte, el antiguo continente Yunkai en el sureste, la lengua y surco Qinzhou en el sur y el antiguo continente Guangxi en el oeste.
Figura 3-17 Diagrama esquemático de la ubicación paleogeográfica de la deposición del Devónico temprano en el área de Damingshan 1-área de trabajo; 2-continente antiguo (isla antigua); 5-dirección de transgresión
Después del Movimiento Guangxi, el agua de mar invadió lentamente desde la depresión de Qinzhou hacia el noreste. Durante el período Lianhuashan del Devónico, el agua de mar ingresó al área desde el suroeste, y el área estaba en la zona de transición entre la zona de fase plana de marea y la zona de fase de cuenca semicerrada de zona submareal. Los sedimentos son sedimentos clásticos costeros, formados por rocas clásticas de grano grueso y rocas clásticas de grano fino. En el período Changling, la zona marítima se expandió. El período Yujiang fue un período transgresivo general en el Devónico. El área estaba completamente en un ambiente de cuenca submareal semicerrada, y la litología sedimentaria era una combinación de arenisca lítica, lutita limosa y lutita.
El período Tang del Devónico tardío y el período Tender temprano fueron períodos importantes de intensa extensión de la corteza en el Devónico temprano en Guangxi. La transgresión marina se expandió, la litofacies y la paleogeografía cambiaron significativamente y la diferenciación del cinturón de facies fue obvia. Apareció la Fosa de la Plataforma Nandan, que está estrechamente relacionada con la actividad de la falla singenética con tendencia noroeste. Esta área pertenece a Nandan Taigou (Figura 3-18), que está compuesta de lutitas carbonosas de color gris negruzco intercaladas con finas capas de roca silícea y piedra caliza de micrita, con un fino lecho horizontal. El mineral de vanadio Shanglin se produce en la lutita carbonosa en las capas media e inferior de la Formación Tangding.
El Devónico Medio temprano heredó el ambiente sedimentario del período Tang y el período temprano de Zhongbiao, y el área minera todavía se encuentra en el ambiente de Taigou. La litología sedimentaria es lutita gris-negra intercalada con lutita silícea y lentes de caliza micrítica.
Desde el Devónico medio tardío hasta el Devónico tardío temprano fue otro período de fuerte extensión de la corteza en el Devónico en Guangxi. El alcance de la transgresión marina se expandió y el agua del mar se profundizó. Fue el período de transgresión marina más grande desde el. Devónico. Esta área continúa manteniendo el ambiente de Taigou, con una litología de combinación de roca silícea-lutita-micrita caliza (Formación Luofu) y combinación de roca silícea-lutita silícea (Formación Liujiang). Los organismos son principalmente bambú.
A finales del período Devónico se produjo de nuevo la regresión del mar. Aunque el ambiente de depósito sigue siendo una plataforma de trinchera, la litología ha sido reemplazada por piedra caliza lenticular y bandeada.
En el Carbonífero Inferior, la corteza terrestre se estiró y volvió a hundirse, y la transgresión se expandió, entrando en la etapa de evolución del Carbonífero.
2. Estratigrafía
Los estratos expuestos en el área minera son la Formación Yujiang del Devónico Inferior y la Formación Tangding, la Formación Nabiao del Devónico Medio y la Formación Luofu, y la Formación Liujiang del Devónico Superior. y la Formación Guiping del Cuarto Sistema Holosistema. La parte inferior de la Formación Tangding del Devónico Inferior es la principal capa que contiene vanadio en esta área.
(1) Formación Yujiang del Devónico Inferior (D1y)
Es el estrato más antiguo expuesto en la zona minera y se distribuye al pie de la montaña Daming. El fondo es una capa de arenisca lítica de grano fino, de espesor medio, de color gris claro, con alta madurez composicional y estructural, y estratificación cruzada y de socavación de gran escala. La parte inferior es de lutita y lutita limosa de color gris claro a medio. La parte superior es de lutita de color amarillo verdoso a marrón amarillento de espesor medio-fino, lutita limosa y limolita arcillosa. La capa superficial de los estratos superiores es lutita de sericita limosa de color amarillo grisáceo y rojo púrpura (a veces intercalada con lutita bioclástica), y la parte superior a menudo está intercalada con capas delgadas o lentes de piedra caliza microcristalina bioclástica de color gris oscuro con lecho horizontal y patrones ondulados.
La parte superior de la Formación Yujiang profunda es principalmente un conjunto de piedra caliza arcillosa que contiene bioclastos, con piedra caliza rayada localmente silícea y piedra caliza intercalada con finas capas de lutita. Espesor: 232~653 metros.
Figura 3-18 Diagrama esquemático de la paleogeografía de las litofacies del Devónico y del Período Tang en el área de la Montaña Daming
(Según Wu Zhi et al., 1987)
(2) Lodo inferior La Formación Tangding de la Serie Cuenca (D1t)
es una formación que contiene mineral en esta área. Su litología es lutita carbonosa negra intercalada con roca silícea carbonosa. Según el número de capas intermedias de rocas silíceas carboníferas, este grupo de estratos se divide en partes superior, media e inferior. Entre ellos, el medio es en su mayoría roca silícea carbonosa.
La parte inferior de la Formación Tangding: es la principal capa portadora de vanadio en esta zona. Debido a los diferentes grados de meteorización, las características de las rocas en la superficie y en la profundidad media también son diferentes. La superficie es principalmente de lutita erosionada de color amarillo grisáceo, amarillo, amarillo violeta y parcialmente negra grisácea. La capa superficial de esta capa tiene diferentes grados de meteorización. El carbono de la zona erosionada se ha perdido parcial o totalmente y el color de la roca se ha vuelto más claro. La lutita carbonácea negra todavía está expuesta en áreas inexploradas. La profundidad de meteorización es generalmente de 0 a 19 m. Las capas media y profunda son principalmente lutitas carbonosas, con una pequeña cantidad de roca silícea carbonosa o caliza arcillosa. La lutita carbonosa es negra, blanda, rica en agua y tiene una fuerte plasticidad. Diseminada, en forma de estrella, se pueden ver pequeños trozos de pirita. Las rocas silíceas carbonosas son de color negro o gris negruzco y las rocas silíceas tienden a aumentar hacia arriba. La piedra caliza arcillosa es de color negro grisáceo y contiene bioclastos y pequeños trozos de pirita en forma de estrella. El número de capas intercaladas de caliza arcillosa es incierto, con espesores que oscilan entre 0,10 cm y 10 cm, con un máximo de 20 capas. La perforación ha confirmado que de poco profundo a profundo, el número y el espesor de las capas intermedias de piedra caliza arcillosa aumentan; la lutita carbonosa tiene una tendencia de cambio de fase gradual hacia piedra caliza, y la mineralización de vanadio también se debilita con el cambio de fase.
Parte media de la Formación Tangding: la capa superficial es lutita gris-amarilla y gris-negra intercalada con roca silícea. La parte profunda es lutita carbonosa intercalada con roca silícea carbonosa, o roca silícea carbonosa y lutita carbonosa parcialmente intercalada con caliza arcillosa. La roca silícea que contiene carbono tiene una estructura de capas finas y de grano fino y contiene una pequeña cantidad de pirita en forma de estrella;
La parte superior de la Formación Tangding: la capa superficial es lutita de color amarillo y gris amarillento. La parte profunda es lutita carbonosa, con una pequeña cantidad de roca silícea carbonosa en algunos lugares. La litología de la lutita carbonosa es similar a la de las partes media e inferior de la Formación Tangding, pero contiene menos carbono y agua, es ligeramente más dura y tiene un contenido de vanadio muy bajo (V2O5 <0,3).
En general, la Formación Tangding está dominada por lutitas carbonosas, con rocas silíceas carbonosas en el medio. Las rocas silíceas carbonosas tienen forma de franja y de lenteja. Varían mucho a lo largo del rumbo y la tendencia, y están relativamente concentradas en el medio. Sin embargo, los rangos de distribución superior e inferior pueden ser anchos, estrechos, escasos o densos. ningún patrón a seguir. Cuando los cinturones de rocas silíceas son densos y están ampliamente distribuidos, la lutita carbonosa se reduce y adelgaza relativamente, la mineralización de vanadio generalmente empeora y el yacimiento se vuelve más delgado o incluso se pellizca. Además, la lutita carbonosa y la roca silícea carbonosa de la Formación Tangding se transforman gradualmente en piedra caliza arcillosa, caliza silícea y lutita en profundidad. Espesor 22,09 ~ 129,39 m. Contacto integrado con la Formación Yujiang subyacente.
(3) Formación Nabiao del Devónico Medio (D2n)
La litología es principalmente lutita gris grisácea negra fina-mediana de espesor y lutita carbonosa, con una pequeña cantidad de silicio en algunos Lugares Capas finas de lutitas y calizas arcillosas. Se encontró que la pirita estaba distribuida en estrellas y pequeños bloques, con mayor contenido en la parte inferior. La litología en el fondo de la Formación Nabiao es similar a la de la parte superior de la Formación Tangding. Es una transición gradual de sedimentación continua, por lo que no hay una distinción obvia entre las capas marcadoras. El espesor es de 31,46 ~ 128,62 metros y está en contacto integrado con la Formación Tangding subyacente.
(4) Formación Luofu del Devónico Medio (D2l)
Roca silícea, roca silícea arcillosa intercalada con lutita, lutita silícea y lutita silícea. La roca silícea de color gris, amarillo grisáceo, marrón amarillento tiene una estructura de grano fino, principalmente de capa delgada, con estratificación horizontal y desarrollo intercalado horizontal. Hay muchas capas intermedias de lutita en el fondo. Las rocas silíceas profundas son de color gris y gris negruzco y localmente contienen una pequeña cantidad de carbono. El espesor es de 28,91 ~ 57,97 metros y está en contacto integrado con la Formación Lower Vonne.
(5) Formación Liujiang del Devónico Superior (D3l)
Roca silícea intercalada con lutitas silíceas. Amarillo, gris, estructura granular, estructura en capas fina-media-gruesa. En el fondo hay de 1 a 3 capas de roca silícea que contiene manganeso. Después del enriquecimiento secundario del manganeso, a menudo se forman minerales de manganeso de acumulación por lixiviación a pequeña escala. El espesor es superior a 168,07 metros y está en contacto integrado con la Formación Luofu subyacente.
(6) Formación Guiping Holoceno
La parte inferior es de grava y la superior es franco-arcillosa.
El espesor es de 0 ~ 15,6 metros y está en contacto discordante con los estratos subyacentes.
3. Estructura
La zona minera está ubicada en el flanco noreste del anticlinal compuesto de la Montaña Daming. El anticlinal Damingshan está orientado axialmente al noroeste, tiene 60 km de largo y 10 a 17 km de ancho. Su superficie axial es casi vertical y su eje ondulado. El núcleo consta de lutitas de arenisca flysch-flysch del Cámbrico superior de la Formación Huangdongkou del Cámbrico Inferior y de la Formación Liuchen del Ordovícico Inferior y una pequeña cantidad de rocas volcánicas de Caledonia y rocas intrusivas. Las dos alas están compuestas por lutitas areniscas del Devónico, Carbonífero y Pérmico, roca silícea, roca carbonatada y una pequeña cantidad de roca volcánica y roca intrusiva.
La zona minera está situada en el flanco noreste del anticlinal Damingshan. A excepción del anticlinal de Bijiashanbi del pliegue secundario, la estructura general no está desarrollada y la estructura general es monoclínica. La tendencia estratigráfica es de 300° ~ 330°, con un ángulo de inclinación suave, generalmente de 20° ~ 35°.
El anticlinal de nariz de Beacon Hill está ubicado en el área de Beacon Hill-Luokan en el lado sur del área minera. El anticlinal tiene forma de eje corto y planta de "nariz", y corre casi de este a oeste e inclinándose hacia el este. Las dos alas son simétricas y el ángulo de buzamiento estratigráfico es de 14 a 35. Los estratos centrales son lutitas de arenisca del Devónico Inferior, lutitas carbonáceas y rocas silíceas carbonosas; los estratos del flanco son areniscas y lutitas del Devónico Medio-Pérmico, rocas silíceas y calizas; Afectado por esto, los estratos de esta zona se curvan en forma de "3", y se desarrollan algunos pequeños pliegues.
En la zona se desarrollan fallas, entre las cuales la falla con tendencia noroeste es la más grande. Las fallas profundas regionales con tendencia noroeste incluyen la falla Yangxu-Zhangmuping (parte de la zona de falla Nandan-Kunlunguan) y la falla Yangshan-Tianma (parte de la zona de falla Tianlin-Bama). Ambas fallas son fallas sinsedimentarias regionales, que son de tracción en la etapa inicial y de compresión-torsión en la etapa posterior. Su actividad comenzó en el período varisco, fue intensamente activa en el período indosinio y continuó en el período yanshaniano, conduciendo a la formación de la cuenca del rift Danchi y el barranco Nandantai, así como a la intrusión del macizo rocoso del paso Kunlun y el Forma de cuenca del rift de Matou.
En la zona minera no se desarrollan estructuras de falla, y se pueden observar algunas pequeñas fallas y zonas de fractura entre capas.
Las fallas son generalmente de pequeña escala, de 350 a 450 m de largo y de 5 a 40 m de ancho, y en su mayoría son fallas inversas de torsión y compresión-torsión. Algunas estructuras de fractura interrumpen la continuidad de los yacimientos y vetas de mineral de vanadio.
Las zonas de fractura entre capas aparecen principalmente desde la línea 99 a la línea 213, ubicadas en y cerca de la interfaz entre la Formación Yujiang y la Formación Tangding, la Formación Tangding y los componentes nano-estándar, y algunas están ubicadas en las capas de mineral (Tabla 3 -7). El ancho es generalmente de 0,30 a 1,56 m y la zona de fractura está llena principalmente de vetas sincrónicas o vetas de calcita. Si se desarrolla una zona de fractura entre capas en la capa de mineral, la mineralización de vanadio en la zona de fractura se debilitará.
Tabla 3-7 Descripción general del desarrollo de algunas zonas de fractura entrecapas en el área minera
II. Geología del depósito de mineral
(1) Características del cuerpo mineral
La longitud de mineralización de vanadio en el área minera de vanadio de Dafeng se controla a 33 km, excepto las líneas 463 y 383 en el norte y las líneas 240, 440 y 506 en el sur, hay yacimientos de vanadio en otras áreas. Controla 7 yacimientos industriales (Figura 3-19), con una longitud total de 26,95 km
El yacimiento de vanadio se encuentra en las partes media e inferior de la Formación Tangding (D1t), y el piso de la veta de carbón. es de 0 ~ 17 m, generalmente de 2 ~ 8 m. Los cuerpos minerales son alargados en el plano y estratificados o laminados en sección. La aparición del yacimiento es básicamente consistente con la aparición de la formación rocosa, ligeramente en forma de "3" (Figura 3-19, Figura 3-20). Tiende a NNE-NNE, con un ángulo de inclinación suave de 10 a 40 grados, generalmente de 20 a 35 grados. Entre ellos, el yacimiento No. 3 es el más grande, con una longitud de 14,34 km (línea 349 ~ 208). El yacimiento es continuo con un espesor promedio de 1,06 ~ 28,29 my 15,438 0 m. la superficie con una profundidad de 200 ~ 780 m; la ley V2O5 es 0,718 ~ 1,804 (promedio de un solo elemento), la ley promedio es 1,061 y el coeficiente de variación de ley (Vc) es 0,27. El espesor y la ley del yacimiento cambian poco a lo largo del rumbo y la tendencia; el yacimiento se ubica principalmente entre 50 y 150 m de elevación, siendo la elevación más baja del mineral -40,24 m, y hay pocas rocas en la capa de mineral. ③ El yacimiento No. 3 es el principal yacimiento en el área minera, su longitud representa el 53% de la longitud total de todo el yacimiento y sus reservas de V2O5 representan el 70% de las reservas totales en toda el área. Otras características del yacimiento se muestran en la Tabla 3-8.
Figura 3-19 Mapa de distribución de yacimientos de mineral de vanadio en el área minera de Xiyan-Xiangxian (Cuarto Equipo Geológico de la Región Autónoma de Guangxi Zhuang, 2003)
Tabla 3-8 Descripción general del mineral características del cuerpo
Figura 3-20 Sección transversal de la línea de exploración 233 del depósito de vanadio en el área minera Xiyan-Xiangxian (Cuarto Equipo Geológico de la Región Autónoma Zhuang de Guangxi, 2003)
(2 ) Características del mineral
1. Tipo de mineral
Según el tipo natural de mineral, se puede dividir en mineral oxidado y mineral primario.
El mineral oxidado se distribuye principalmente en las colinas altas de la parte media (líneas 199 ~ 159). La elevación expuesta más alta es de 170 m, la elevación oxidada expuesta más baja es de 148,3 m y la diferencia de altura es de 21,7 m. m El mineral oxidado extraído en este proyecto La profundidad de exposición es de 0 ~ 11,9 m. El mineral oxidado es amarillo, marrón, blanquecino, gris y gris oscuro. Cuanto más fuerte es la intemperie, más claro es el color y localmente contiene más limonita. El mineral oxidado pierde carbono, el contenido de lodo aumenta y la ley V2O5 es mayor.
Minerales primarios: distribuidos en la parte media y profunda, directamente expuestos en la superficie en las zonas bajas. La profundidad de inclinación se controla en 200 ~ 710 m, y la elevación más baja del mineral es -40,24 m. El mineral es de color negro grisáceo, con un alto contenido de carbono. Se desarrollan una gran cantidad de piritas diseminadas, en forma de estrella y granulares. irregular-euédrico y uniforme -Distribución desigual en el mineral.
Según la composición material y el contenido del mineral, se puede dividir en tres categorías: mineral de lutita carbonácea, mineral de lutita carbonácea silícea y mineral de lutita carbonácea arcillosa, siendo el mineral de lutita carbonosa el tipo principal. Además, existen algunos tipos de minerales como la roca silícea carbonosa, la lutita carbonosa calcárea y la piedra caliza arcillosa, pero el contenido de V2O5 en estos tipos de minerales generalmente solo alcanza la ley de corte.
2. Composición mineral del mineral
La composición mineral del mineral es relativamente simple. Los principales componentes minerales son la illita (alrededor de 66) y el carbono (alrededor de 15, principalmente materia orgánica). Minerales secundarios Los componentes son pirita (aproximadamente 8), pirita (aproximadamente 5), sericita y caolinita, y los componentes minerales secundarios son limonita, hematita, calcita, granate y minerales secundarios. No se encuentran minerales independientes de vanadio en el mineral.
La illita es el mineral más importante del mineral. Los cristales son finos, principalmente escamas microscópicas criptocristalinas y agujas finas. El tamaño de las partículas es generalmente de 0,001 mm × 0,02 mm ~ 0,06 mm, con algunas partículas grandes. En la etapa posterior, la sericita y la moscovita se modifican y el tamaño de las partículas puede alcanzar (0,01 ~ 0,02) mm × 0,65438. Se ve una estructura entretejida en forma de estera compuesta de illita y minerales arcillosos. Los resultados del análisis de la composición química de la illita se muestran en la Tabla 3-9.
Tabla 3-9 Análisis múltiple de illita
Como se puede observar en la Tabla 3-9, la illita en el área minera es un mineral de aluminosilicato pobre en potasio y rico en agua. , su contenido de vanadio es el doble de la ley promedio del mineral en bruto (1,13), lo que está estrechamente relacionado con la mineralización de vanadio y es el principal portador de vanadio en los minerales de esta zona.
Existen dos formas de ocurrencia en las zonas mineras, una es la sedimentación clástica en la roca original y la otra es la sedimentación por silicificación tardía. Los escombros tienen una forma irregular, subangulares y subredondas, y obviamente están dispersos uniformemente en los minerales arcillosos. El tamaño de las partículas es relativamente uniforme, generalmente de 0,02 a 0,08 mm, con un máximo de 0,1 mm (rara vez); En el período posterior, obviamente se produce en el mineral y aparece en un estado no homogéneo, disperso o irregular, vetas finas, grumos, tamaño de partícula fina, generalmente 0,01 ~ 0,04 mm, máximo 0,06 ~ 0,12 mm o 0,1 mm × 0,24 mm, que muestra silicificación.
3. Composición química del mineral
La composición química del mineral oxidado y del mineral primario en el área minera se muestra en la Tabla 3-10 y Tabla 3-11.
Tabla 3-10 Análisis múltiple de minerales oxidados
Tabla 3-Análisis múltiple de composición química de minerales primarios 01
*1cal=4.1855J
El principal componente útil del mineral es V2O5, que es 1,13 en el mineral original, ligeramente superior a 1,37 en el mineral oxidado, 0,5 ~ 2,248 en una sola muestra y el rango de variación común es 0,988 ~ 1.
Otros componentes del mineral son principalmente dióxido de silicio (48,10 ~ 64,87), óxido de aluminio (11,88 ~ 17,63), carbono total (hasta 14,90 en el mineral primario) y óxido de hierro. Otra característica de la composición química del mineral es que cambia con el espacio. Los contenidos de V2O5, C total y arcilloso aumentan de menor a mayor de norte a sur, lo cual es consistente con que predomine el noroeste del área minera. por rocas carbonatadas y el sureste está dominado por rocas clásticas.
Los componentes útiles relevantes del mineral son el carbono total y la plata. El contenido total de carbono del mineral de vanadio es 14,9, el poder calorífico es 818 ~ 1688 cal/g y el valor medio es 1256 cal/g, lo que cumple con los requisitos del carbón de piedra. El contenido de plata en los minerales oxidados es inferior a 2×10-6 y no tiene un valor de utilización integral. El contenido de Ag en los minerales primarios es superior a 5 × 10-6, el valor más alto de una sola muestra de combinación de ingeniería es 170 × 10-6 y el valor promedio del yacimiento es 13,4 × 65438.
Los elementos nocivos son el azufre y el arsénico. El contenido de S en el mineral primario es 4,04 y el de As es inferior a 0,01, los cuales son bajos y tienen poco impacto en el procesamiento del mineral y las propiedades metalúrgicas del mineral.
4. Estructura del mineral
(1) Estructura del mineral
Incluye principalmente estructura fangosa, estructura fangosa a escala microscópica, estructura fangosa criptocristalina, estructura microgranulada. estructura y estructura de lodo bioclástico, con estructura local entretejida en forma de lámina.
Estructura similar a lodo, estructura similar a lodo a microescala: ampliamente presente en minerales de lutita carbonosa en esta área, la turba negra está distribuida uniformemente, la illita está en forma de microescamas, dispuestas direccionalmente, y se puede ver que está compuesto de illita y minerales arcillosos. Estructura entretejida en forma de estera. El tamaño es de 0,004 ~ 0,10 mm.
Estructura criptocristalina-arcillosa: Bajo el microscopio, pequeñas cantidades de minerales arcillosos criptocristalinos se encuentran dispersos sobre la base de turba negra.
Estructura de grano fino: se encuentra principalmente en rocas carbonosas silíceas. Se recristaliza con el tiempo en granos finos irregulares, generalmente de 0,01 a 0,04 mm, con un máximo de 0,1 mm, y los granos están en contacto en mosaico.
Estructura del lodo de bioclastos: El mineral es rico en bioclastos, con un contenido máximo de 45. Los bioclastos son principalmente rocas de bambú, seguidos de braquiópodos y bivalvos. El máximo puede alcanzar los 3,5 cm y el mínimo es inferior a 1 mm. La mayoría de los bioclastos están compuestos por barro y una pequeña cantidad de sílice, y algunos de ellos son porosos debido a la pérdida por meteorización. Los poros disueltos son piramidales, alargados, ovalados o irregulares, y están parcialmente llenos de pirita y limonita. Distribución desigual.
(2) Estructura del mineral
Incluye principalmente estructura de capas delgadas, estructura similar a arrugas, estructura similar a microarrugas, estructura similar a bandas, estructura similar a cavidades, estructura venosa. como y estructura masiva.
Estructura de capas finas: comúnmente encontrada en minerales de esta zona. La lutita y la roca silícea carbonosa que componen el mineral se producen alternativamente en capas delgadas, con un espesor de capa única de 1 a 5 cm, y las capas están en contacto general.
Pliegues y estructuras de micropliegues: Los minerales arcillosos de micropliegues se distribuyen en la turba para formar estructuras de micropliegues o los bioclastos se distribuyen en la turba de forma plegada para formar estructuras de pliegues.
Estructura estratificada-rayada: compuesta por franjas silíceas o franjas compuestas por franjas y franjas estacionales y orientadas a illita que se alternan en la roca. El ancho de las franjas silíceas es de 0,1 ~ 1,4 mm.
Estructura porosa: Los fósiles biológicos y los desechos biológicos ricos en el mineral son porosos debido a la erosión y la lixiviación, y están parcialmente llenos de hematita o limonita.
Estructuras veteadas y masivas: Los agregados de minerales de calcita y pirita son finas vetas o grumos de diferentes tamaños y se encuentran distribuidos de manera desigual en el mineral.
5. Estado de aparición del vanadio
No se han encontrado minerales independientes de vanadio, lo que indica que el vanadio existe en estado disperso. Como se mencionó anteriormente, la illita es el principal mineral portador de vanadio.
El mineral en bruto se tuesta para eliminar el carbón y luego se remoja en agua y ácido. Como resultado, la tasa de precipitación de vanadio es de sólo 2,25. La tasa de precipitación de vanadio por lixiviación ácida es 13,5. Se calculó que el coeficiente de correlación (R) entre vanadio y carbono era 0,47. Muestra que el vanadio y el carbono no están estrechamente relacionados.
Dado que los minerales arcillosos son buenos adsorbentes, se realizaron pruebas de lixiviación con agua y lixiviación ácida en el mineral en bruto.
La tasa de precipitación de la lixiviación de vanadio es solo 2; la tasa de precipitación de la lixiviación ácida de vanadio es inferior a 65438 ± 00, la tasa de precipitación de Al2O3 es inferior a 7 y la tasa de precipitación de K2O es inferior a 2. Los resultados muestran que la illita adsorbe muy poco vanadio y la mayor parte del vanadio no se descompone ni precipita.
Disolver el mineral con ácido fluorhídrico destruirá la red de illita. Como resultado, la tasa de precipitación de vanadio y aluminio fue superior a 80, de los cuales precipitó casi todo el vanadio, y las cantidades de precipitación de vanadio, aluminio y potasio mostraron una relación de fluctuación positiva. La relación V2O5/Al2O3 es estable y el coeficiente de correlación (r) entre vanadio y aluminio es 0,7, lo que indica que el vanadio y el aluminio están estrechamente relacionados.
Como se puede ver en lo anterior, cuando la illita básicamente no se destruye, el aluminio, el potasio y el vanadio básicamente no se transfieren a la solución, y la tasa de precipitación del vanadio es muy baja. Cuando la illita se disuelve, el vanadio ingresa a la solución junto con el aluminio y el potasio. A medida que aumenta la concentración de HF, la illita se disuelve más completamente y más completa se vuelve la precipitación de vanadio. Por lo tanto, se puede considerar que la mayor parte del vanadio del mineral existe en la red de ilita en forma de isomorfismo en lugar de aluminio, y solo una pequeña cantidad de vanadio es absorbida por los minerales de carbono y arcilla.
(3) Alteración de la roca de pared y roca sedimentaria hidrotermal
La alteración de la roca de pared en el área minera es principalmente silicificación y piritización, seguida de calcita, cloritización y cambio de sericita.
La silicificación está relacionada con la deposición de agua caliente. Se puede considerar que cuando la silicificación por agua caliente es fuerte se forman rocas silíceas en la zona minera, y cuando la alteración por agua caliente es débil se forma una silicificación generalizada. Como se mencionó anteriormente, las rocas silíceas se desarrollan en la parte media de la Formación Tangding (D1t), y los minerales de vanadio se producen principalmente en la parte inferior de la Formación Tangding. También se producen rocas silíceas carbonosas en esta capa, lo que indica que hay silíceas. Rocas en las rocas circundantes en las paredes superior e inferior del yacimiento de vanadio. Roca silícea, pero más desarrollada en la pared colgante. Las rocas silíceas carboníferas son de color negro-gris-negro, con estructura de mosaico de grano fino, estructura de capa microfina y estructura de bandas. La composición es principalmente estacional, con una pequeña cantidad de pirita arcillosa, carbonosa y estrellada. La silicificación se presenta en forma de vetillas, vetillas irregulares, formas masivas y diseminadas. Las vetillas estacionales pueden verse como grietas de tensión. El ancho de las venas finas es de solo aproximadamente 0,05 mm y el ancho puede alcanzar de 0,1 a 1,0 m, lo que puede verse como la zona de fractura entre capas (Tabla 3-7). El tamaño de grano actual es generalmente de 0,01 a 0,08 mm, el máximo es de 0,1 a 0,25 mm y se produce en formas granulares y en mosaico. La pirita suele estar asociada con agregados estacionales y contiene pequeñas cantidades de clorita y sericita y, ocasionalmente, apatita y moscovita. De manera similar, las vetas sensibles al tiempo producidas en la zona de fractura entre capas no solo se producen en la pared inferior del yacimiento, como cerca del límite entre la Formación Yujiang (D1y) y la Formación Tangding (D1t), sino también en la pared inferior. de la capa mineral Al igual que las rocas silíceas, la capa mineral La pared inferior está relativamente desarrollada.
La pirita es más débil que la silicificación, pero más común. La pirita está incrustada en la roca y una pequeña cantidad de agregados de pirita tienen forma de vetas irregulares y pequeños bloques. En algunos casos, las venas finas de pirita se intercalan en la roca. La pirita se presenta en forma de gránulos heteromórficos-semi-euédricos o semi-euédricos-euédricos. Bajo el microscopio, son en su mayoría cuadriláteros o poligonales, y parte de la pirita se ha oxidado para formar limonita. El tamaño de partícula es generalmente de 0,01 mm a 0,1 mm x 0,2 mm, con un máximo de 1 mm. Tanto la pirita diseminada como la pirita en vena están estrechamente relacionadas con la estacionalidad y están estrechamente relacionadas.
La calcificación indica que la calcita se produce en vetillas, vetillas irregulares y masas en zonas de fractura interlaminar. Durante el proceso de cloritización, el clorito se produce en pequeños bloques y suele ir acompañado de silicificación. La serialización solo se ve localmente.
Tres. Origen de los depósitos minerales
Los predecesores han estudiado los tipos genéticos de los depósitos de vanadio en la zona minera de vanadio de Shanglin Dafeng. El Cuarto Equipo Geológico de la Región Autónoma Zhuang de Guangxi propuso en 1987 que se trataba de un depósito de vanadio depositado en esquisto carbónico-silíceo. Posteriormente, en 2003, se propuso que se trataba de un depósito singenético sedimentario-diagenético de cuenca marina poco profunda. propuso que se trataba de un depósito sedimentario hidrotermal marino. A través del trabajo, el autor también cree que los depósitos de vanadio en esta área son depósitos hidrotermales marinos. La base es la siguiente:
1) Los depósitos sedimentarios hidrotermales marinos generalmente se producen en ambientes extensionales, que a menudo están asociados con. Valles de rift y rifts Está relacionado con el entorno estructural como la depresión. Los depósitos se producen en cuencas secundarias controladas por fallas sinsedimentarias. El período de rifting de máxima extensión de la cuenca sedimentaria es el período más favorable para la sedimentación y mineralización hidrotermal. El depósito de vanadio Shanglin está ubicado en Danchi Aulatrough de la cuenca del Rift de Youjiang. Está controlado por la zona de falla sinsedimentaria regional Nandan-Kunlunguan y tiene un buen ambiente de mineralización.
Wu Zhi et al. (1987) señalaron que durante el Devónico, la corteza de Guangxi experimentó una fuerte extensión desde el Devónico tardío de Tangding hasta el Devónico medio temprano y el Devónico tardío temprano. Por lo tanto, estos dos períodos son también los más favorables para la mineralización de la deposición de chorros hidrotermales del fondo marino en esta área. De hecho, los depósitos de vanadio en esta área se originaron en la Formación Tangding del Devónico, que fue el período más favorable para la deposición y mineralización hidrotermal.
2) La Formación Tangding contiene turbiditas calcáreas con lecho de secuencia de granos y varias estructuras deslizantes de flujo por gravedad. El fenómeno de las zonas de fractura entre capas cerca de la interfaz entre la Formación Yujiang y la Formación Tangding suprayacente indica la existencia de actividades estructurales sin-sedimentarias. Es esta estructura de falla sin-sedimentaria la que controla la formación de la cuenca y las depresiones secundarias dentro de la cuenca y. la distribución de yacimientos minerales. Por lo tanto, las estructuras de fallas sinsedimentarias desarrolladas en esta área son signos estructurales de sedimentación y mineralización hidrotermal en esta área.
3) La litología de la Formación Tangding es lutita carbonosa negra intercalada con roca silícea carbonosa. Entre ellas, las rocas silíceas tienen una estructura de grano microfino, una estructura de capa microfina, una estructura en capas y una estructura rayada, y tienen las características de las rocas sedimentarias hidrotermales. El vanadio se encuentra en lutitas carbonosas. Esta combinación de lutita con alto contenido de carbono que contiene vanadio y roca silícea carbonosa, especialmente la aparición de roca silícea, es un signo petrológico de mineralización sedimentaria hidrotermal.
4) El mineral de vanadio en el área está estratificado y cuasi estratificado; el mineral tiene una estructura de capas delgadas, plegadas y estratificadas, el yacimiento está estrechamente relacionado con la roca silícea carbonosa circundante; La alteración de la roca es relativamente grande, incluyendo silicificación, calcita débil y piritización, se puede ver en la parte superior y el piso del yacimiento, pero las rocas del piso son ligeramente más fuertes, como pirita masiva y diseminada, mientras que se pueden considerar rocas silíceas. como producto de una fuerte silicificación. El disco superior del cuerpo está más desarrollado. Estas características son signos de sedimentación y mineralización hidrotermal en esta zona.
5) Según la clasificación geoquímica de elementos de Goldschmidt, el aluminio y el vanadio son elementos litófilos en la litosfera y tienen una fuerte afinidad con el oxígeno. El vanadio pertenece al grupo 5 de la tabla periódica, pero puede presentarse en la naturaleza como V3, V4 y V5. La zona minera de vanadio de Shanglin es rica en carbono orgánico y pirita, y los organismos son principalmente plancton. Esto refleja que el ambiente sedimentario en ese momento era un ambiente reductor relativamente cerrado y fuerte, por lo que el vanadio puede existir de manera estable en forma de V3. es similar a V y Al La sustitución isomorfa crea condiciones porque V3 y Al tienen muchas similitudes en las propiedades químicas de los cristales (Tabla 3-12).
Tabla 3-12 Comparación de las propiedades químicas de los cristales de V y Al
Debido a la similitud de las propiedades anteriores, especialmente la pequeña diferencia en el radio iónico, es más propicio para la isomorfismo entre ellos. Cuando el agua profunda y caliente que contiene vanadio se eleva hasta una depresión relativamente cerrada en el fondo marino, el vanadio existe en forma de V3 en lugar de entrar en la red cristalina en forma de Al3, formando un mineral arcilloso que contiene vanadio: la illita que contiene vanadio. Finalmente, dentro de la depresión se enriquecen grandes depósitos de vanadio con producción estratificada o cuasi estratificada.