浙东南后坑酸性蚀变岩帽地质及矿物学特征

蚀变岩帽在地表一般表现为陡倾的正地形,是高温、高氧逸度流体对围岩进行酸性淋滤,形成的一系列高级泥化和泥化等蚀变矿物组合。这种蚀变是浅成低温热液蚀变系统的一部分,其深部可能具有寻找斑岩型矿化的潜力。浙东南陆相火山岩地区普遍发育此种蚀变岩帽,但该类型蚀变常被前人定义为“次生石英岩”。本文选择其中典型的后坑蚀变岩帽,通过大比例尺蚀变填图、岩心编录,利用短波红外(ASD)、电子探针(EPMA)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS) 等分析技术手段,发现蚀变岩帽具有垂直方向和水平方向的蚀变矿物分带。垂直方向由深到浅依次发育刚玉-绢云母,绢云母-叶蜡石,明矾石-高岭石-地开石具分带特征;水平方向上从核部到边部依次发育多孔状石英-金红石、高级泥化带(明矾石-叶蜡石-高岭石-地开石-水铝石-Aluminum Phosphate and sulphates矿物)、泥化带(高岭石-伊利石-蒙脱石)。并得出以下几点认识：①后坑蚀变岩帽中明矾石短波红外特征吸收峰在1480~1491nm之间,以岩浆-热液成因的钾明矾石为主,含少量钠明矾石;②叶蜡石短波红外特征吸收峰在2167nm左右,分为两种成因：早期高级泥化阶段的绢云母经后期热液退变质蚀变而成以及早期高岭石经后期热液进变质作用形成;③蚀变岩帽根部的刚玉被后期热液蚀变形成绢云母,刚玉-绢云母蚀变带之下可能是黄铁绢英岩化带;④早期水铝石被后期热液蚀变形成地开石,代表了热液的多期次性;通过对比后坑蚀变岩帽与其他斑岩-浅成低温热液矿床(如Horse- Ivaal和Vuda等矿床)的蚀变矿物分带后,发现后坑蚀变岩帽蚀变矿物分带与这些典型矿床相似。本文认为后坑蚀变岩帽属于该成矿系统上部的浅成低温热液蚀变部分,其深部具有寻找斑岩矿床的潜力,同时提出浙东南其他发育在陆相火山岩中的蚀变岩帽也属于该蚀变系统,具有寻找斑岩型铜金矿床的较大潜力。     

构造-蚀变岩相填图方法在南秦岭汉阴黄龙金矿中的应用

随着新一轮全国危机矿山找矿工作的开展,低成本、高效率的就矿找矿理论和方法对于一些老矿区的深部和外围找矿尤为重要。矿区构造-蚀变岩相填图的范围就是矿区勘查范围,在填图过程中把控岩构造、控矿构造、矿化蚀变等信息作为填图重点,以矿区地质图为底图,把野外填图过程中收集到的有关控矿构造、矿化蚀变等信息分期次,分不同特征等标示在底图上,形成控岩控矿构造实际材料图,在实际材料图基础上,编制矿区构造-蚀变岩相图,从而寻找主要的控矿构造和与矿化密切相关的蚀变岩相带,并为下一步矿区外围和深部找矿、工程布置提供靶区依据。黄龙金矿区位于扬子板块北缘南秦岭构造带,矿区志留系梅子垭组地层经历了多期构造变形,并叠加有区域变质和热液变质作用。本研究采用构造-蚀变岩相填编图的方法,在矿区填编出了3条脆-韧性剪切带和黑云母变斑晶化、硅化等蚀变岩相带,并认为脆-韧性剪切带、黑云母变斑晶化带、硅化带及蚀变岩相叠加带等蚀变与金矿体存在密切关系,是矿区下一步外围及深部找矿的重点靶区。     

蚀变矿物填图技术在斑岩型铜矿找矿勘查中的应用—以滇西北香格里拉松诺矿床为例

松诺铜矿区位于香格里拉格咱斑岩铜矿带红山-普朗铜多金属成矿亚带中段,矿区剥蚀程度较低,具有寻找斑岩型铜矿的潜力。本次蚀变矿物填图工作采用近红外光谱矿物分析技术,识别出绿泥石、绿帘石、高岭石、云母类、蒙脱石类及伊利石等6类主要蚀变矿物,蚀变类型为青磐岩化、绢英岩化;结合物探、化探异常分布,圈定3处找矿靶区,经对KHT2、KHT3钻孔验证,深部均圈定多层铜矿化体。结果表明,近红外光谱矿物分析技术在斑岩型铜多金属矿床勘查评价中可以较好地划分热液矿化蚀变带,进一步明确斑岩型矿化-蚀变中心,为探矿工程部署提供依据。     

大岗山坝区辉绿岩脉蚀变泥化特征及机理研究

针对大岗山水电站坝区辉绿岩脉蚀变泥化问题,在系统调研和室内试验基础上探讨了蚀变泥化带的空间分布特征、结构构造、矿物学特征及物理力学性质,并结合区域地质环境分析了蚀变泥化岩形成的主要原因。研究表明,坝区SN向辉绿岩脉劈理化强烈,蚀变泥化带发育,且主要集中发育于岩脉与花岗岩接触面及内部强烈劈理化部位。蚀变泥化岩松散易碎,具有塑性高、含水量高、重度低及中等压缩性等物性特征。X衍射和扫描电镜显示蚀变生成了大量的黏土矿物,且具有多孔隙空洞的微观结构特征。富含辉石等暗色矿物和热液交代、多期次的构造挤压错动及浅表生风化作用构成岩脉蚀变泥化的主要原因。     

大岗山坝区辉绿岩脉蚀变泥化特征及机理研究

针对大岗山水电站坝区辉绿岩脉蚀变泥化问题,在系统调研和室内试验基础上探讨了蚀变泥化带的空间分布特征、结构构造、矿物学特征及物理力学性质,并结合区域地质环境分析了蚀变泥化岩形成的主要原因。研究表明,坝区SN向辉绿岩脉劈理化强烈,蚀变泥化带发育,且主要集中发育于岩脉与花岗岩接触面及内部强烈劈理化部位。蚀变泥化岩松散易碎,具有塑性高、含水量高、重度低及中等压缩性等物性特征。X衍射和扫描电镜显示蚀变生成了大量的黏土矿物,且具有多孔隙空洞的微观结构特征。富含辉石等暗色矿物和热液交代、多期次的构造挤压错动及浅表生风化作用构成岩脉蚀变泥化的主要原因。     

ASTER数据在遥感蚀变填图中的应用研究——以内蒙古花敖包特银铅锌多金属矿床为例

花敖包特是位于内蒙古西乌珠穆沁旗的一个大型脉状银铅锌多金属矿床,其矿区的蚀变矿物主要是黏土矿物、绿泥石和方解石,此外还可见孔雀石、萤石和赤铁矿等局部蚀变矿化.结合花敖包特矿床的地质特征,本研究利用高级星载热辐射和反射探测器(ASTER)获取的遥感数据进行蚀变矿物填图.利用ASTER可见光-近红外波段和短波红外波段,对校正后遥感数据采用波段比值分析、波段组合分析和主成分分析来提取黏土矿物、绿泥石和方解石化蚀变.利用ASTER热红外波段,根据相关数值关系,对校正后遥感数据计算二氧化硅含量、QI值以及CI值来分析地质体二氧化硅含量变化规律和碳酸盐化蚀变.结合野外勘查结果发现,主成分分析、波段组合分析能够初步划分矿区绿泥石化、碳酸盐化和黏土化蚀变带以及硅化带,其中主成分分析方法取得的效果较好,显示矿区北部以绿泥石化带为主,南部以碳酸盐化和黏土化混合带为主,而热红外波段数值分析方法在矿田尺度下对矿区附近的硅化带和碳酸盐化蚀变也具有一定的识别能力.     

秘鲁南部斑岩铜矿典型蚀变带矿物信息提取及找矿远景区圈定

不同斑岩铜矿的构造地质、成矿时代和控矿因素具有其特殊性, 所以需要针对具体的矿区开展地质调查以获取矿区标志性蚀变矿物组合信息, 从而利用遥感技术手段提取矿区蚀变信息, 确定找矿远景区.通过综合分析秘鲁南部斑岩铜矿地质特征、控矿因素, 确立了以泥化-绢英岩化和青磐岩化组合蚀变矿物带为遥感找矿指示标志, 并以ASTER数据为遥感数据源开展蚀变矿物信息提取技术研究, 结合已有矿区地质资料、高光谱影像和实地勘查结果, 验证了典型蚀变带矿物信息提取结果的可靠性, 另圈定了2处找矿远景区.在综合分析、梳理已有研究基础上, 构建了多光谱遥感找矿模式, 并在智利、阿根廷等其他多个斑岩铜矿区取得了较好的应用效果.      

蚀变矿物近红外光谱特征对地质找矿的指示意义——以甘肃岗岔金矿为例

甘肃岗岔金矿位于秦岭造山带之碌曲-成县逆冲推覆构造带的西段北侧,是典型的构造蚀变岩型金矿床,目前储量可达中型。在矿区地质填图的基础上,采用BJKF-1型近红外矿物分析仪对矿区7号勘探线ZK07-4钻孔、8号勘探线ZK08-6钻孔及27号勘探线的ZK27-1、ZK27-3、ZK27-4钻孔岩心进行蚀变特征研究,识别出的主要蚀变矿物为伊利石、云母类、地开石、高岭石等。蚀变矿物分布及含量变化特点表明,与矿化有关的蚀变主要是绢英岩化,其中已探明矿体多位于采用近红外分析技术圈出的绢英岩化带内。此外,伊利石反射光谱特征参数计算结果表明,伊利石结晶度和Al-OH特征吸收峰形态呈现有规律的变化,即含矿段和近矿段伊利石结晶度大(SWIR-IC值5.5~5.7),Al-OH吸收峰尖锐;远矿段和无矿段伊利石结晶度小(SWIR-IC值1.3~1.5),Al-OH吸收峰平缓,显示含矿段伊利石形成温度较高。上述结果表明,矿区内绢英岩化蚀变及伊利石结晶度、Al-OH峰形是有利找矿标志,对找矿具有实际指导意义。     

便携式短波红外光谱矿物测量仪(PIMA)在河南前河金矿热液蚀变研究中的应用

利用便携式短波红外光谱矿物测量仪(PIMA)研究了河南前河金矿区的蚀变矿物种类、相对含量.PIMA共识别出19种蚀变矿物,对相对含量大于5%的6种蚀变矿物,伊利石、多硅白云母、硬石膏、蒙脱石、绿泥石、方解石进行了矿物学填图,并将其与矿体形态和金品位进行对比,初步分析了蚀变-矿化带的变化趋势,探讨了矿区深部的成矿远景.     

蚀变矿物填图在内蒙古达斯呼都格铜矿区应用研究

内蒙古达斯呼都格矿区位于得尔布干成矿带西南段,区内以斑岩型矿床为主。本文使用近红外光谱矿物分析技术在矿区内进行蚀变矿物填图,通过对区内17个钻孔862个样品进行测量,分析发现主要蚀变矿物有伊利石、蒙脱石、绿泥石、绿帘石、高岭石、地开石、石膏、石英、碳酸盐等,石英脉多以0.1~1cm宽度的细脉形式出现。矿区内蚀变分带明显,热液活动强烈,总体上显示了从矿区东南部向西北部热液温度逐渐增高的趋势,为铜矿勘查工作部署提供了可靠的地质依据。     

鄂东南矿集区典型矽卡岩-斑岩矿床蚀变矿物短波红外(SWIR)光谱研究与勘查应用

鄂东南矿集区是我国著名的矽卡岩-斑岩型铜铁金矿床产区,研究程度较高,近年来矿产勘查进入了深部找矿的新阶段,需要较新的勘查方法与思路。本文介绍了利用短红外光谱(SWIR)技术,对鄂东南典型的铜绿山矽卡岩型Fe-Cu-Au矿床、鸡冠嘴矽卡岩型Cu-Au矿床、铜山口矽卡岩-斑岩型Cu-Mo-W矿床进行的蚀变矿物综合研究最新成果。在确定蚀变矿物组合类型、形成期次、蚀变分带的基础上,揭示了主要蚀变矿物SWIR特征值的指示规律,并进一步提取各个矿床的蚀变矿物SWIR勘查标志,如铜绿山矿床富Fe绿泥石(Pos2250 2253nm)、高结晶度高岭石族(Pos2170 2170nm,Dep2170 0. 18)、白云母族-蒙脱石异常Pos2200值( 2212nm或2202nm)、高岭石、迪开石及皂石的大量出现,可以作为铜绿山铜铁金矿床有效的蚀变矿物勘查标志;鸡冠嘴矿床白云母族-蒙脱石Pos2200特征值的高值( 2209nm)区域对矿体位置具有较好的指示性;铜山口矿床绿泥石的高Fe-OH吸收峰位值(Pos2250 2249nm)和高Mg-OH吸收峰位值(Pos2335 2333nm)的高频出现,可以作为铜山口铜钼钨矿床的有效勘查标志。这些研究成果表明蚀变矿物可以为鄂东南矿集区提供有效的勘查标志体系,同时,这些最新的勘查标志也在铜绿山铜铁金矿床得到了初步的应用和验证。     

冈底斯成矿带东段努日矿床成矿斑岩年代学、地球化学及其意义

努日矿床是近年来在西藏冈底斯成矿带南缘发现的一个大型铜钼钨矽卡岩型矿床,由于成矿斑岩一直未能确定,一定程度上制约了区域成矿规律的总结和找矿方向的确定。文章基于野外地质观察和岩体成岩时代研究,识别出与成矿有关的一期花岗闪长斑岩体,锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究显示其成岩时代为(24.94±0.28)Ma,略早于矿体的成矿年龄(23.62 Ma),结合岩体蚀变、矿化及围岩特征,确认其为成矿斑岩体。岩石地球化学特征表明其具高Sr、低Y、无Eu异常的特征,Rb-Sr、Sm-Nd、Pb同位素组成与冈底斯带中新世成矿岩体基本一致,说明其岩浆源区具壳幔混合来源的特征,岩浆相对富集放射性成因Pb同位素,暗示其演化中混染了较多古地壳物质,有效解释了矿床铜-钼-钨矿物组合。矿区成矿斑岩体的发现证实了努日矿床属于斑岩成矿系统中的矽卡岩矿床,岩浆形成于加厚下地壳部分熔融,上升演化过程中与上覆古老拉萨地壳发生过同化混染作用,是岩浆热液与比马组灰岩持续演化的结果。本研究对在冈底斯南缘寻找努日式矿床具有较好的借鉴意义。     

Hyperion高光谱遥感在青海东昆仑东大滩地区找矿中的应用

利用ENVI软件,对青海东昆仑东大滩地区Hyperion高光谱数据进行处理后,运用光谱角填图法、波谱特征拟合法及匹配滤波法,对高光谱数据进行了矿物蚀变信息的提取,获得了东大滩地区矿物蚀变图像。在磨石沟二长花岗岩、花岗闪长岩岩体外围的南东侧,存在着硅酸盐、碳酸盐、三价铁等矿物蚀变。野外对蚀变异常地段进行验证,野外观察的矿物蚀变异常与遥感图像显示的蚀变异常区域基本吻合;结合区域地质背景与成矿条件,进行了区内成矿预测与优选靶区圈定,并发现了东大滩铜矿化点,说明高光谱遥感能为找矿提供准确且可靠的信息。     

西藏地堡那木岗斑岩型铜矿多光谱遥感蚀变矿物组合分带特征

文章基于ASTER和Landsat-8OLI两种多光谱遥感数据,采用高光谱遥感技术混合调谐滤波(MTMF)、多光谱遥感技术相对吸收深度(RBD)、波段比值(BR)等方法提取了西藏多龙矿集区地堡那木岗斑岩型铜金矿床地表的蚀变矿物组合。其结果表明,基于ASTER数据的MTMF技术可将Al—OH矿物划分为白云母+高岭石/蒙脱石和地开石+蒙脱石+累托石两种组合,进一步可细分出斑岩型矿床多光谱遥感地表蚀变矿物组合并呈现出良好的分带特征:地堡那木岗铜金矿床自内而外依次为白云母+高岭石/蒙脱石→地开石+蒙脱石+累托石→Mg—OH类矿物组合,分别对应于前人野外调查所勘测到的的绢英岩化带+泥化带→泥化带→青磐岩化带,Fe3+矿物叠加于绢英岩化带、泥化带及其两带的叠合部位。所提取的多光谱遥感蚀变矿物组合分带特征对该区斑岩型铜金矿床的勘查工作提供了重要的遥感线索,对定位找矿靶区具有指导意义。     

Groundwater Evolution and Mineral Alteration Reactions in the Basaltic Rock Sequence of Mt. Wasserkuppe, Germany: A Case Study

Groundwater sampling was accomplished in the basaltic sequence of the Rh?n mountain range, Germany, in order to investigate hydrochemical groundwater evolution and to delineate mineral alteration reactions involved in natural weathering. The hydrochemical compositions of near-surface groundwaters indicate a Ca/Mg–HCO₃ type with near-neutral pH and evolve to a Na–HCO₃ type with high pH at greater depth. Column experiments were performed with basaltic and phonolitic rock samples to determine individual mineral alteration reactions. The basic reactions could be related to the alteration of olivine, Ca-pyroxene, plagioclase, pyrrhotite, and feldspathoids under formation of secondary clay minerals (smectites, illite) and goethite. The mineral alteration reactions deduced from the leaching experiments by inverse modelling were found to be consistent with the mineral reactions associated with the natural groundwaters. The reactions calculated for groundwater evolution involve the alteration of primary and secondary minerals to produce low-T mineral phase. The conversion of secondary Na-beidellite to illite occurs at a later stage of groundwater evolution, reducing the concentrations of K⁺ and Mg²⁺. Near-surface groundwaters do not indicate significant cation exchange. Initial cation exchange requires elevated pH values, with Mg²⁺ removed from solution preferred to Ca²⁺. Na-alkalisation of the groundwaters at greater depth suggests the exchange of Na⁺ for Mg²⁺ and Ca²⁺ on Na-beidellite, supported by cation exchange on coatings of iron hydroxides as alteration products. Among the mature high-pH groundwater at greater depth, the dissolution of anorthite and albite has significant effect on groundwater composition.     

植被覆盖区高光谱蚀变矿物信息提取

在植被覆盖严重地区,基于综合光谱信息模型,开展了高光谱遥感典型蚀变矿物信息提取研究.以河北省承德市大营子地区为例,利用Hyperion数据,在植被覆盖度大于70%的地区,根据蚀变矿物与背景地物波谱特征的差异,提取了该区绿泥石、斜绿泥石、方解石和白云石蚀变矿物分布信息,与已知地质矿产资料及野外检查结果一致.最后依据蚀变矿...     

Mineral paragenesis of the Kalahari managanese field, South Africa

The mineralogy of the managanese ores of the giant Paleoproterozoic Kalahari manganese deposit of the Transvaal Supergroup has been subject of many studies and up to now 135 different ore and gangue minerals have been described, of which eight represent new mineral species. Through correlation of different mineral assemblages with specific geological events and by determining relative ages of minerals in outcrop, hand specimen and under the microscope an attempt is made in this publication to construct a paragenetic sequence for this complex mineral assemblage. Sedimentation and early diagenesis of the Hotazel Formation, composed of interbedded iron formation and braunite lutite, was followed by low-grade metamorphism and associated stratabound metasomatism. Braunite lutite of sedimentary origin, comprising 97% of the total ore reserve, is composed of braunite, hematite and kutnahorite, and abundant early diagenetic kutnahorite and manganoan calcite forming laminae and ovoids. Fluid flow during late diagenesis or lower greenschist facies metamorphism led to stratabound metasomatic oxidation of Mn-bearing carbonates to hausmannite and Mn-poor calcite. Three structurally controlled hydrothermal alteration events succeed metamorphism. These events are referred to as Wessels, Mamatwan and Smartt events. The Wessels alteration event is the oldest of the three events and it is of great economic importance because virtually all of the high-grade ore (> 42% Mn), 3% of the total ore reserve, formed during this event through alteration of carbonate-rich low-grade Mamatwan-type ore (braunite lutite) to high-grade, carbonate-poor Wessels-type manganese ore. This Wessels hydrothermal alteration event took place in the northwestern part of the Kalahari deposit, associated with a system of major north-south- and minor east-west-striking normal faults. The Mamatwan alteration event is observed throughout the Kalahari manganese deposit but alteration is very localized. Reduction halos and discolouration of braunite lutite around fracture or joint-hosted sulphide-carbonate mineralization are typical of the Mamatwan alteration event. In contrast, the Smartt alteration event is characterized by oxidation of braunite lutite and the formation of todorokite and manganomelane. Syn- and Post-Kalahari supergene alteration has taken place below the suboutcrop of the Hotazel Formation against the calcretized sediments of the Cenozoic Kalahari Formation. Cryptomelane and pyrolusite are the predominant products of surficial weathering.     

Mineral formation and redox-sensitive trace elements in a near-surface hydrothermal alteration system

A recent hydrothermal mudpool at the southwestern slope of the Rincón de la Vieja volcano in Northwest Costa Rica exhibits an argillic alteration system formed by intense interaction of sulfuric acidic fluids with wall rock materials. Detailed mineralogical analysis revealed an assemblage with kaolinite, alunite, and opal-C as the major mineral phases. Electron paramagnetic resonance spectroscopy (EPR) showed 3 different redox-sensitive cations associated with the mineral phases, Cu⁺ is structure-bound in opal-C, whereas VO²⁺ and Fe³⁺ are located in the kaolinte structure. The location of the redox-sensitive cations in different minerals of the assemblage is indicative of different chemical conditions. The formation of the alteration products can be described schematically as a 2-step process. In a first step alunite and opal-C were precipitated in a fluid with slightly reducing conditions and a low chloride availability. The second step is characterized by a decrease in K⁺ activity and subsequent formation of kaolinite under weakly oxidizing to oxidizing redox conditions as indicated by structure-bound VO²⁺ and Fe³⁺.The detection of paramagnetic trace elements structure-bound in mineral phases by EPR provide direct information about the prevailing redox conditions during alteration and can, therefore, be used as additional insight into the genesis of the hydrothermal, near-surface system.     

X射线粉晶衍射仪在山东蒙阴金伯利岩蚀变矿物鉴定中的应用

山东蒙阴金伯利岩组成矿物以蚀变矿物为主,X射线粉晶衍射仪鉴定结果显示无矿金伯利岩矿物组分为方解石、白云石、石英、钙锆钛矿,标志性矿物为白云石和钙锆钛矿;贫矿金伯利岩矿物组分为蛇纹石、方解石、钙铝榴石、磁铁矿和金云母,标志性矿物为钙铝榴石;富矿金伯利岩矿物组分为蛇纹石、方解石、绿泥石、磷灰石、磁铁矿和金云母,标志性矿物为绿泥石和磷灰石。采用X射线粉晶衍射仪鉴定金伯利岩蚀变矿物组合,寻找蚀变矿物组分变化与金伯利岩含矿性的关系,利用标志性的蚀变矿物判断金伯利岩无矿、贫矿还是富矿,是非常有意义的。     

基于HySpex成像光谱数据的钻孔岩心蚀变矿物提取及其地质意义

利用遥感技术提取找矿信息主要是提取地质构造信息、特殊岩性段(包括矿化蚀变段)信息等。以湖南省秀才洞热液型铀矿区的钻孔岩心HySpex成像光谱数据为例提取矿化蚀变信息,建立了一种以成像光谱数据处理为基础的矿物信息识别流程,识别出高岭石、蒙脱石、伊利石、方解石、白云母5种蚀变矿物。通过研究岩心中蚀变矿物的类型、组合及其分布规律,总结出研究区的矿化蚀变岩心以伊利石和蒙脱石为主,并伴有高岭石化,推断研究区的赋矿围岩花岗岩发生了酸性交代并产生了泥岩化蚀变现象,而且研究区的构造演化较复杂,岩浆具有多期次、多阶段侵入的特点,蒙脱石比高岭石蚀变强烈反映出成矿环境主要以碱性环境为主。