王国强 1,2,3,4,*曹建劲 1,2,3,4邓永康 1,2,3,4刘翔 1,2,3,4
作者单位
摘要
1 中山大学地球科学与工程学院, 广东 广州 510275
2 广东省地质过程与矿产资源探查重点实验室, 广东 广州 510275
3 广东省地球动力作用与地质灾害重点实验室, 广东 广州 510275
4 南方海洋科学与工程广东省实验室, 广东 珠海 519082
大宝山多金属矿床为典型的金属硫化物矿床, 其具有经济价值的成矿元素包括铜、 铁、 铅、 锌、 钨、 钼等。 矿床的成矿作用与岩浆和变质热液蚀变活动有着密切联系。 矿区内构造断裂的广泛发育为成矿热液活动提供了通道和有效的成矿容矿空间, 并在成矿后对矿体可以进行改造作用。 该研究中在大宝山铜多金属矿床的三个断层剖面中, 采集了断层泥、 含矿脉体和蚀变围岩共8个样品。 然后, 对所有样品通过X射线衍射(XRD)和近红外光谱分析(NIR)两种光谱学方法进行了综合测试分析。 在样品中多种蚀变类型矿物组合通过光谱学分析被鉴别出来, 主要包括黄铁绢英岩化矿物组合(石英、 绢云母、 黄铁矿和黄铜矿等)、 矽卡岩化矿物组合(透闪石、 阳起石和石榴石等)和青磐岩化矿物组合(绿泥石、 碳酸盐和黄铁矿等)。 这些蚀变类型的矿物组合的表明矿区的岩石经历了多种热液蚀变作用的叠加。 断层泥样品中则可以鉴别出蚀变围岩和含矿脉体的矿物成分, 以及金属氧化物和硫酸盐矿物(黑铜矿、 铜矾、 钾铁矾和钾明矾石等), 以及粘土矿物(伊利石、 蒙脱石、 高岭石和滑石等)。 断层泥中的氧化和风化矿物指示了断层作用为岩石的物理和化学风化过程提供了有利条件。 此外, 根据三个断层剖面中蚀变围岩的NIR图谱, 计算了白云母类矿物的结晶度参数(IC=Al-OH(2 200 nm)吸收峰强度/H2O(1 900 nm)吸收峰强度)。 在蚀变围岩样品中637平台的IC1=0.078 71/0.037 76≈2.08; 793平台的IC2=0.108 8/0.014 8≈7.35; 817平台的IC3=0.098 6/0.039 1≈2.52。 显然, 793平台蚀变围岩白云母类矿物的结晶度明显高于其他两个平台的样品。 结晶度越高表明热液活动的温度越高, 进而可以推测在793平台蚀变围岩的采样位置相对而言可能更接近于热液活动中心。 综上所述, 将XRD和NIR两种光谱学分析方法相结合有助于快速准确鉴别蚀变矿物的类型和结晶度, 从而为矿床学研究和找矿勘探提供更加丰富的地质资料。
多金属矿床 近红外光谱 X射线衍射 断层剖面 Polymetallic deposit Near infrared spectroscopy X-ray diffraction Fault sections 
光谱学与光谱分析
2020, 40(2): 610
邓永康 1,2,*曹建劲 1,2党万强 1,2王国强 1,2[ ... ]李德伟 1,2
作者单位
摘要
1 中山大学地球科学与工程学院, 广东 广州 510275
2 广东省地质过程与矿产资源探查重点实验室, 广东 广州 510275
利用XRD和NIR技术对大宝山东岗岭组下亚组氧化矿中7个氧化物样品微粒进行分析, 其中前4个样品为同一标高, 后3个样品为不同标高。 XRD, NIR研究结果表明随着氧化程度的加深(04-2→04-3→04-4), Al—OH矿物吸收峰位所对应的波长不断加大(2 16072→2 16305→2 20036 nm), 说明矿物中的阳离子Al被取代, 产生贫Al现象; 且对应的峰的强度从708×10-4, 783×10-3到666×10-2, 说明Al—OH矿物的含量不断上升; 另外SO2-4矿物所对应的吸收峰位(1 93880→1 94694→1 92647 nm)的强度从5635×10-2, 182×10-2到1668×10-2, 说明随着氧化的进行, SO2-4矿物的含量不断下降, 结合前人研究, 我们可以推测出早期形成的铜多金属硫化物矿床在后期发生强烈氧化作用, 使得硫化矿体氧化, 其中的硫经氧化形成强酸性硫酸溶液, 围岩受到硫酸溶液的腐蚀, 转变成松散的黏土; 在04-2, 04-3, 13-1号样品中发现钠明矾石和钾明矾石, 矾类矿物的大量发现说明该矿区的氧化淋滤作用仍在进行; 通过XRD与NIR技术发现了石英、 绢云母、 方解石、 绿帘石、 角闪石、 透闪石、 金云母、 绿泥石、 高岭土等矿物, 很好的反映出蚀变类型, 且与此区域的地质特征相吻合, 目前近红外已开始用于矿床勘查中的蚀变填图。 通过光谱分析发现了矿床深部氧化过程与阳离子取代间的关系, 并以光谱学的视角验证了前人对于大宝山矿床成因的解释。 研究表明一方面XRD和NIR可以有效的分析土壤和岩石的矿物成分, 从而为该地区矿床矿石研究提供服务; 另一方面NIR可以波长的迁移情况反映离子交代, 峰的尖锐程度反映结晶程度, 峰的强度反映矿物含量, 这些独具的优势使其可以从微观角度研究矿物的氧化。 不过有一点需要指出来, 和近红外与X射线衍射在其他领域的研究相比, 这两种技术在地质学的应用需要进一步加深, 包括地质学应用的理论基础研究和光谱的分析解释手段, 以尽量做到不仅可以通过光谱技术分析出所对应的矿物类型还能快速分析出不同矿物的含量及同一矿物的不同构型。
大宝山矿区 氧化物 近红外光谱 X射线衍射 Dabaoshan mining area Oxide Near infrared spectroscopy X-ray diffraction 
光谱学与光谱分析
2019, 39(9): 2929

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