Geological characterization and genetic aspects of the Mafengzhen magnesite deposit (Haicheng, Liaoning Province, NE China)

Publikationen: Thesis / StudienabschlussarbeitMasterarbeitForschung

Autoren

Abstract

Die Aihai Magnesit-Lagerstätte bei Haicheng (Liaoning Provinz, NE China) ist Teil des Yingke-Magnesit-Erzgürtels mit zahlreichen riesigen Magnesit- und Talkvorkommen. Dieser Erzgürtel besteht aus früh-proterozoischen metamorphen Gesteinsabfolgen, welche durch Mg-reiche Karbonat-Formationen charakterisiert sind. Die bedeutendste Formation ist die sogenannte Dashiqiao-Formation in der Liaohe-Gruppe. Die Liaohe-Gruppe repräsentiert eine niedriggradige metamorphe vulkanogene Sedimentfazies, eingebettet in den Paleoproterozoischen Jiao-Liao-Ji-Gürtel am östlichen Rand des Nordchinesischen Kratons. Die Nördliche Liaohe Guppe ist üblicherweise in vier Formationen unterteilt. Die oberste Dashiqiao Formation kann in drei Subformationen unterteilt werden. Die dritte Subformation besteht hauptsächlich aus Dolomitmarmoren, welche mit geringmächtigen Kalkschiefern zwischen geschaltet sind. Des Weiteren beherbergt jene Subformation die größten Magnesit-Lagerstätten der Welt. Die Magnesit-Erzkörper sind in einem Gebiet von 100 km Länge und 4 km Breite verteilt. Der NE orientierte Aihai-Erzkörper wird von Glimmerschiefern und gebankten dolomitischen Marmoren unterlagert. Das Erz zeigt metasomatische Übergänge zu den Dolomitgesteinen. Gelegentlich werden Einschaltungen von grünlichen SiO2-reichen Marmoren im Erzkörper beobachtet. Im späten Jura wird der Erzkörper von Lamprophyren durchschlagen, zeigt aber keine Qualitätsminderung des Magnesiterzes. Die Lagerstätte ist durch Magnesit-Sinter führende Störungssysteme gekennzeichnet. Der Spatmagnesit variiert in den Farben (weiß, weiß-rosa, weiß-gelb, weiß-grau und grau). Die Mineralkristallgrößen sind feinkörnig (<0,5 cm) bis grobkörnig (1,0 - 5,0 cm). In Teilen der Lagerstätte treten auch außergewöhnliche Riesenkristalle bis 15cm auf. Assoziierte Mineralphasen sind Talk, Mg-Chlorit, Tremolit, Diopsid, Pyrit, Graphit und andere. Der selektiv abgebaute Magnesit hat 46,89 % MgO; 0,93 % CaO; 0,99 % SiO2; 0,44 % Fe2O3 und einen LOI von 50,78 %. Die niedrigsten MgO-Gehalte treten in den Übergangszonen zu den dolomitischen Marmoren und zu den jüngeren spröden Scherzonen auf. CaO-Gehalte zeigen wiederum die höchsten Werte an den Kontakten zu den Dolomitmarmoren. Die Variation von CaO ist durch späte Redolomitisierung und Relikte von Dolomiteinschlüssen erklärbar. Die Redolomitisierung wird hauptsächlich durch absteigende Oberflächenwässer durch junge Scherzonen verursacht. Die SiO2-Variationen werden durch Talk- & Mg-Chlorit-Mineralisationen in Spannungsrissen und durch Quarz in kleinsträumigen Klüften verursacht. Die Elemente Zr, Y, V, und Al korrelieren positiv mit den Silikaten. Cr und Ni liegen in allen Magnesitproben unter der Nachweisgrenze von 20 ppm. Die meisten metamorphen Karbonate in der Lagerstätte haben eine atypische Meerwasser Signatur. Das REE+Y Muster zeigt eine Anreicherung von LREE, mit verringerten HREE und nicht ausgeprägten Ce Anomalien. Das SiO2 findet seinen Ursprung in metamorphen Fluiden. Die Karbonate der Dashiqiao-Formation entstanden durch Ausfällung und biogene Sedimentation. Sie wurden im frühen Stadium der Lüliang Orogenese hydrothermal metasomatisch überprägt. Die mineralisierenden Fluide stammten aus Lagunen- oder diagenetischen Formationswässern, die entlang von Brüchen und Verwerfungen nach unten sickerten und die darunterliegenden permeablen Plattformkarbonate chemisch veränderten. Das undurchlässige Metasedimentgestein (2. Dashiqiao Subformation) verursachte das begrenzte Auftreten von Magnesit in der dritten Dashiqiao-Subformation. Während der Lüliang-Orogenese wurde die Liaohe-Gruppe regionalmetamorph überprägt, wobei die Karbonate in dolomitischen Marmor und grobkörnigen Magnesitmarmor umgewandelt wurden. In der metamorphen Epoche wurden auch minerogene Wässer mobilisiert, jene führten zu einer weiteren metasomatischen Umwandlung von Mg-reichen Karbonaten zu neuen reinen Magnesitkörpern.

Details

Titel in ÜbersetzungGeologische Charakterisierung und genetische Aspekte der Mafengzhen Magnesit Lagerstätte (Haicheng, Liaoning Provinz, NE China)
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung19 Okt 2018
StatusVeröffentlicht - 2018