金矿床的矿物蚀变与矿物标型及其找矿意义

绝大多数金矿床的形成或多或少都与热液活动有关。成矿过程中伴随流体的运移和演化,流体与围岩会不断发生水-岩反应并导致金物质在适合的构造空间堆积成矿,同时在流体途经区留下蚀变产物。这一过程中形成的蚀变矿物特征和矿物组合能够指示成矿过程的物理化学条件的变化,是找矿的重要信息。这一能够标识成矿过程的矿物学特征统称为矿物标型特征。基于与金矿矿化关系密切的常见矿物蚀变现象及其时空分布规律,并以矿物标型特征参数(如载金矿物黄铁矿热电性特征、蚀变矿物短波红外光谱特征和蚀变岩磁化率特征等)为基础,通过蚀变矿物分带和矿物学填图,可以建立成矿模式和找矿模型,进而指导找矿勘查。本文通过对多个矿床实例的总结分析,认为以矿物标型特征为主要参数的矿物学填图是有效缩小找矿靶区或进行深部预测的找矿方法之一。     

西秦岭岗岔金矿赋矿围岩成岩时代及其地质意义

岗岔金矿是在西秦岭西段北缘发现的中型金矿床,有潜力达到大型。该金矿目前发现的5条金矿脉明显受断裂控制,赋矿围岩浅部主要是一套火山岩和火山碎屑岩。该套火山岩长期以来被认为是侏罗系郎木寺组。采用锆石U-Pb法对其中的凝灰岩进行定年测试,结果显示年龄为(245±2) Ma,说明该火山岩不是侏罗系而应该属于三叠系。矿区内与金矿脉空间关系密切的花岗闪长岩和石英闪长岩锆石U-Pb定年结果显示,二者年龄也分别为(242±2) Ma和(246±3) Ma。这说明矿区内侵入体与赋矿围岩属于近乎同时代(印支期)岩浆活动的产物。上述测年结果进一步限定了岗岔金矿形成时间为三叠纪早期,即构造岩浆活动之期后的热液期。该结论为深入认识矿床成因、总结成矿规律和指导勘查方向提供了新的依据。     

云南来利山锡矿床白云母标型特征研究

来利山锡矿床作为滇西地区著名的锡多金属矿床之一,为了探讨其矿床成因,为找矿勘探提供科学依据,对该矿区白云母进行标型特征研究。研究表明: 白云母是该矿区的重要矿物之一,主要分布在第一、二成矿阶段及其附近围岩中; 在光学显微镜下,成矿阶段白云母多呈竹叶状或扇状(放射状)集合体,围岩中白云母呈半自形—自形,解理清晰; 电子探针数据显示,不同成矿阶段的白云母成分略有差异,说明其成因受到成矿热液演化影响; 围岩中的白云母成分显示为多硅白云母,Na-Mg图解显示,围岩主要为中低温、中—高压环境,其中变质砂岩为高压环境,褪色角岩为高—中压环境。上述成果对于该区进一步找矿工作具有指导意义。     

云南来利山锡矿床黄铁矿标型矿物学研究

来利山锡矿床位于喜马拉雅—特提斯构造域东端,三江构造带南段西缘,是滇西地区著名的锡多金属矿床之一。为探讨矿床成因,进而为找矿勘探提供科学依据,对该矿床黄铁矿进行标型矿物学研究。来利山锡矿成矿阶段发育大量黄铁矿,采用傅里叶变换红外光谱仪对黄铁矿进行研究,发现黄铁矿存在不同程度的类质同象取代现象,不同成矿阶段的黄铁矿图谱和吸光度均存在一定差异,从第一阶段到第四阶段特征峰向短波方向漂移; 成矿阶段黄铁矿吸光度比值与成矿阶段呈规律性变化。上述成果对该区进一步找矿具有指导意义。     

云南来利山锡矿矿物学研究及氢氧同位素特征

在详细的野外调研及岩相学研究基础上,通过X射线粉晶衍射和红外光谱等测试手段,研究云南来利山锡矿不同成矿阶段石英和锡石的晶胞参数及红外光谱特征,解译石英和锡石的成因信息。研究表明,来利山锡矿热液成矿期可分为4个成矿阶段,即云母-黄铁矿-黄玉-粒状锡石阶段(Ⅰ)、云母-石英-黄铁矿-柱状锡石阶段(Ⅱ)、石英-黄铁矿-放射状锡石阶段(Ⅲ)和萤石-石英-黄铁矿-球粒状锡石阶段(Ⅳ)。从第Ⅰ阶段到第Ⅳ阶段,石英晶胞参数中a0、c0、V0和c0/a0均有减小的趋势,石英轴变化率比值为0.773 07~3.496 88;石英红外光谱各吸收峰的吸光度有增大的趋势。推测第Ⅰ、Ⅱ阶段石英所含杂质以Al3+、Fe3+等置换杂质为主,第Ⅲ阶段较为复杂,可能存在置换杂质和填隙杂质两种类型,第Ⅳ阶段所含杂质以Na+、K+等填隙杂质为主。锡石晶胞参数中a0、c0和V0随着成矿阶段的演化先减小后增大,其中第Ⅱ阶段a0、c0和V0值最小。这与不同成矿阶段锡石中杂质元素总量的变化规律一致,反映了锡石的晶胞参数变化主要受混入晶格元素的影响,而温度对锡石晶胞参数的影响较小。锡石红外光谱特征在不同成矿阶段的基本相似,属于变形谱,反映了锡石-硫化物热液矿床的谱形特征。此外,石英氢氧同位素组成显示成矿流体为岩浆水与大气降水混合物,推测初始成矿热液主要来自岩浆,随着热液演化,大气水沿构造裂隙混入到热液中,使热液的氢氧同位素组成向大气水一侧偏移。     

矿物热电效应与火山地震之热电异常

地壳物质组成的不均一性及矿物形成物理化学条件的复杂性决定了地壳内广泛存在半导体矿物。半导体矿物的主要特征之一是晶格内存在一定量由成分(本征元素或杂质元素)异化或结构缺陷形成的潜在载流子。当遇有温差热激发条件时,梯度温度场会驱动矿物晶体内的潜在载流子定向移动,进而产生温差热电势,这种现象称作热电效应。一般来说,火山地震孕育和发生过程中其震源处常常存在由扰动热流而产生的不均匀热场,该热场的梯度效应(温差效应)能够触发半导体矿物产生热电效应,并将热能转化成电能。因此推测,作为火山地震的重要前兆之一,地电异常的出现很可能存在热电效应的贡献,即火山地震地电异常存在热电效应机制。这一认识对于深刻理解火山地震孕育过程中的地电异常具有启示意义。