短波红外光谱矿物测量技术在热液蚀变矿物填图中的应用——以土屋斑岩铜矿床为例

便携式短波红外光谱仪（PIMA）是利用短波红外光谱测量技术，对肉眼难以识别的层状硅酸盐、粘土、碳酸盐以及部分硫酸盐矿物进行快速识别的实用仪器。通过不同地质环境的光谱参考数据库及计算机数据处理软件，辅之野外观察和必要的岩石学分析，可以从PIMA测量获得的谱线中得出研究区蚀变矿物组合的信息。应用蚀变矿物组合，结合其他勘探数据，有利于确定钻孔的位置，指导区域勘探工作。PIMA可应用于许多成矿环境中，包括高硫化物、低硫化物热液成矿系统、斑岩成矿系统、中温热液成矿系统、沉积岩中的金-铜矿床、铀矿床、火山成因块状硫化物矿床和金伯利岩矿床。已有的研究表明，PIMA可以快速获得和处理短波红外光谱数据并形成蚀变矿物钻孔柱状分布图或平面分布图，这些信息对找矿靶区的确定至关重要。应用PIMA在新疆土屋斑岩铜矿区开展了系统的蚀变矿物填图工作，有效地识别出镁绿泥石、铁绿泥石、蒙脱石、白云母、黑云母等蚀变矿物，这些蚀变矿物的类型和丰度与岩石鉴定结果基本一致，在此基础上，建立了土屋斑岩铜矿区蚀变矿物组合及其分带模式，并与传统的分带模式进行了对比。最后总结了土屋斑岩铜矿区PIMA找矿模型，该模型对土屋斑岩铜矿区及未知地区矿产勘查工作具有指导意义。     

相山矿田邹家山矿床典型蚀变矿物光谱特征

相山矿田是中国迄今为止发现的最大的铀矿床,受到裂隙构造控制,矿田内围岩蚀变强烈。主要蚀变类型有水云母化、萤石化和赤铁矿化。岩石中矿物的反射率随着波长变化而变化形成反射光谱曲线,而不同蚀变矿物具有不同的反射光谱特征。利用SVC HR-768光谱仪对从相山取得的岩石样品进行光谱曲线测量,得到主要蚀变矿物在可见光-近红外波段下的光谱曲线特征,对比分析得出影响蚀变矿物反射率大小的主要因素,并建立相对应的识别光谱模型,为铀矿的找矿提供一些理论依据。     

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。     

基于Hapke和Shkuratov模型的斑岩铜矿蚀变带混合波谱研究

矿物光谱混合模型研究对于蚀变带蚀变矿物的信息提取具有重要意义。本文基于目前两种主流的非线性光谱混合模型Hapke和Shkuratov模型,通过对两者特性的对比分析,提出了一种综合利用这两种模型进行矿物或岩石光谱混合模拟的思路,并针对斑岩型铜矿典型蚀变分带现象,进行钾化带、绢英岩化带、泥化带、青磐岩化带等典型蚀变带矿物组合光谱的模拟实验。本研究提取结果可以为斑岩铜矿蚀变带研究提供理论依据。     

西藏玉龙斑岩铜矿床绢云母族蚀变矿物短波红外光谱特征及对勘查的指示意义

玉龙斑岩铜矿晚期绢云母化、黏土化蚀变强烈叠加在早期的钾硅酸盐化带内,模糊了蚀变分带特征及其与铜矿化之间的相关性.利用短波红外光谱(SWIR)可快速识别斑岩铜矿床内含羟基蚀变矿物,根据该类矿物的空间分布特征与矿化的对应关系,指导找矿勘查工作.本文对玉龙铜矿床靠近斑岩体中心的三个钻孔进行了详细的蚀变-矿化编录和SWIR分析...     

近红外光谱仪测定岩石中蚀变矿物方法研究

基于岩石中蚀变矿物对近红外光谱的吸收原理,确定测量蚀变矿物最佳波长范围,采用数学和谱图学习方法对岩石中蚀变矿物进行定性和定量分析。通过蚀变矿物特征光谱,提取光谱参数,建立蚀变矿物与成矿关系模型。以采自福建紫金山矿区钻孔岩芯测量结果为例,说明近红外蚀变矿物分析法的可靠性,并得出结论。     

西藏努日铜多金属矿床蚀变矿物的近红外光谱学研究

西藏努日大型铜多金属矿床蚀变作用强烈,主要蚀变类型包括绿泥石化、绢云母化、绿帘石化等。其中,绿泥石—绢云母类蚀变与深部斑岩体热液矿化作用密切相关。通过对20个钻孔岩心开展系统的近红外光谱测量,准确地鉴定了蚀变矿物类型、近红外性质,计算了样品白云母族矿物结晶度指数等,定量地研究了蚀变作用的强度。结果表明,绿泥石光谱波长值与铜钨钼矿化呈一定的正相关性,其中铁镁绿泥石与成矿关系密切;白云母族矿物光谱波长值与铜钨钼矿化呈一定的负相关性,其中钠云母与成矿关系明显;钠云母光谱结晶度指数越大,矿物形成温度越高,越接近含矿热液活动中心,矿化作用越强。在今后努日矿区深部寻找斑岩型矿床的找矿勘查中,应系统地开展近红外光谱测量,准确鉴别蚀变矿物、结合结晶度指数的指标来判断含矿热液活动中心,以指导勘查工程的布设。     

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.      

东昆仑东大滩地质遥感异常查证与近红外矿谱仪应用研究

将遥感异常查证系统与光谱测量相结合,对东昆仑造山带东大滩铜矿进行了遥感异常验证。本次工作针对4个异常查证点,获得21条蚀变矿物光谱曲线,涵盖了矿区主要蚀变矿物。对样品进行光谱实测,进而可以建立东大滩地区的蚀变矿物实测波谱数据库,为东昆仑地区未勘探区蚀变异常信息的提取提供依据。      

基于红外光谱技术研究云南普朗斑岩铜矿的蚀变和矿化特征

近年来红外光谱技术作为一种绿色、快速、无损、精确探测矿物的技术手段而倍受关注,针对斑岩型矿床蚀变矿物高度叠加、蚀变分带界线不明显、细粒蚀变矿物多、黏土蚀变矿物多等特征,该技术在蚀变矿物识别和勘探信息解读等方面优势突出。本文应用红外光谱技术对云南普朗斑岩铜矿区钻孔ZK1801岩心进行矿物识别和蚀变分带划分的研究,识别出钾硅酸盐化带、绿帘石-绿泥石化带、绿泥石-伊利石化带、石英-伊利石化带和泥化带。研究表明:普朗铜矿整个钻孔的蚀变矿物主要有石英、钾长石、绢云母、绿泥石、绿帘石、高岭石、蒙脱石、伊利石等;根据矿化特征,发现铜矿体广泛赋存在钾硅酸盐化带和绿帘石-绿泥石化带中,与矿化关系密切的蚀变矿物"石英+钾长石+绢云母"和"绿帘石+绿泥石",可以作为普朗矿床勘查的标型蚀变矿物组合;研究区广泛发育的绢云母Al—OH波长随钻孔深度增加而逐渐从2210～2205nm减小到2202～2198nm, Al—OH波长2210～2205nm(长波绢云母)与矿化关系密切,可以作为普朗矿床勘查的指示信息。     

马坑铁矿钻孔岩心红外光谱特征及蚀变分带特征研究

红外反射光谱技术可无损、快速、批量地识别出硅酸盐、硫酸盐、碳酸盐等矿物,近年来在矿物学研究、地质勘探与找矿、矿山选冶等方面取得了较显著进展。尤其是热红外波段（6000~14500nm）可识别出辉石、石榴子石、橄榄石等蚀变矿物以及长石、石英等造岩矿物,对于矽卡岩型、铜镍硫化物型以及石英脉型等矿床地质找矿、矿床成因研究等具有重要意义。本文通过对国家实物地质资料馆馆藏的马坑铁矿钻孔岩心进行短波-热红外反射光谱测量与分析,总结马坑铁矿各蚀变矿物光谱特征,并快速厘定了该矿床的蚀变矿物类型及组合特征。马坑铁矿蚀变矿物主要有石榴子石、辉石、碳酸盐、绿泥石、绢（白）云母、角闪石、绿帘石、蒙脱石、石膏等。石榴子石热红外光谱特征是在9199nm、9730nm、10500nm及11100nm处具有明显的反射特征,辉石热红外光谱特征主要是在11500nm和12150nm处具有明显的吸收特征。红外光谱分析表明蚀变矿物在空间上呈现出明显的分带性,蚀变矿物组合及分布严格受围岩岩性和热液交代的双重控制。通过红外反射光谱蚀变矿物组合特征研究,“石榴子石+辉石”可作为矽卡岩型矿床的标型矿物组合,蚀变分带特征也反映了主矿体从高温到低温的变化过程;结合矿床地质特征,推断出马坑铁矿为典型的层控矽卡岩型矿床。本研究可为矽卡岩型矿床的成矿规律认识和找矿勘探等方面提供科学支撑。     

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。     

基于红外光谱技术研究内蒙古乌奴格吐山斑岩铜钼矿蚀变和矿化特征

近年来,红外光谱技术在矿物学研究、地质勘探与找矿等方面发挥了重要作用。本文通过测量与分析内蒙古乌奴格吐山斑岩铜钼矿Z661钻孔岩心短波红外和热红外波段的光谱,快速厘定了该矿床的蚀变矿物类型及组合特征。结果表明:乌奴格吐山斑岩铜钼矿床蚀变矿物主要有石英、钾长石、绢云母、伊利石、高岭石和蒙脱石等。蚀变矿物组合在空间上呈现出明显的分带性,其中石英+伊利石+绢云母+钾长石与矿化关系最为密切,可作为找矿的标型矿物组合;结合钻孔Cu、Mo矿化分布特征,发现绢(白云母)2200nm处吸收峰位置的波长偏移与成矿中心距离有关,波长变小,更趋向于成矿中心;且伊利石结晶度(IC)越大,结晶度较高,矿化程度强。因而,该技术方法通过蚀变矿物波谱,能够快速圈定斑岩铜钼矿蚀变矿物组合,进而提高勘查效率。     

浙江外岗银多金属矿床热液蚀变短波红外光谱分析及找矿指示

中国东南沿海浙闽交界地区发现大量银多金属矿床,这些矿床以石英脉状矿化为主,并伴有明显的热液蚀变作用,关于其成因和控矿因素尚不清楚.文章以其中的外岗银多金属矿床为研究对象,开展了短波红外光谱测量(SWIR),提取蚀变矿物种类、组合信息,划分蚀变矿物分带,分析矿化强度与蚀变矿物组合及分带的关系.短波红外光谱测量识别出的蚀变...     

基于红外光谱技术的赣南铜岭下铜多金属矿床蚀变及矿化特征研究

江西赣南地区是中国重要的多金属矿集区,成矿潜力大,随着矿产勘查进入深部找矿的新阶段,传统勘查手段难以支撑,亟需新的方法和思路进一步来指导找矿工作。文章以江西赣南地区铜岭下铜多金属矿床为例,采用短波红外+热红外光谱技术,结合矿物学和矿物地球化学手段,厘定了矿区蚀变矿物组合及空间展布特征,分析了光谱特征与矿化品位之间的关系,探讨了铜岭下矿床中典型蚀变矿物的形成与演化过程,构建出铜岭下矿床的光谱勘查模型。研究发现,矿区北部Cu-Mo矿化分布于花岗岩体顶部,以绢云母族矿物为找矿标志;矿区中部Cu-Zn矿化处于花岗岩体侵入的地层接触带,以绿泥石低Pos2250值（< 2243 nm）以及蛇纹石和断裂特征分布为找矿标志;矿区南部W-Sn-Cu矿化与石英细脉相关,总体与蚀变矿物关系不大,主要以岩石裂隙为找矿标志。北部钻孔ZK9-3和ZK9-4伊利石波谱IC值反映出岩体侵入深度大,推测其位置距离热源中心更近;绢云母2200 nm波长变化结果显示：成矿流体可能来源于矿区北部;矿区中部绿泥石以富镁（铁）绿泥石为主,Pos2250值从致矿岩体到接触带附近呈由高变低的趋势。研究区成矿环境复杂,由北向南形成了蚀变花岗岩型（Cu-Mo）-构造控制下的弱矽卡岩型（Cu-Zn）-石英脉型（W-Sn-Cu）的复合成矿体系。     

绢云母短波红外光谱特征及其在矿产勘查中的应用

蚀变矿物短波红外(SWIR)光谱特征日趋广泛地应用于矿产勘查研究中。绢云母作为热液矿床中最为发育的蚀变矿物之一,通过SWIR光谱技术提取其谱学特征,进而建立与矿床基础地质信息之间的相关性具有重要意义。然而,前人对于绢云母短波红外光谱特征的研究主要集中于单个矿床,缺少不同矿床间的对比。基于此,文章梳理了混合矿物光谱曲线中对单一矿物相对含量的提取方式,系统总结了温度、流体化学成分、流体pH值、寄主岩石、矿物结构、矿物粒度及共(伴)生矿物等因素对绢云母谱学特征空间变化规律的影响,最后,从契尔马克替换效应角度出发,分析对比了5种不同成因类型矿床中近矿端绢云母波长变化。虽然将绢云母短波红外光谱特征有效地应用于矿产勘查仍存在诸多问题,但作者相信,应用绢云母短波红外光谱特征进行矿产勘查依然具有良好的前景。     

新疆可可托海稀有金属矿床矿物和岩石热红外光谱特征

当前新型材料、新能源在各个领域应用不断深化,稀有金属矿床迎来了世界范围内的研究与勘探热潮。新疆可可托海稀有金属矿床是我国最早开发利用稀有金属矿产资源的重要基地,但对其典型矿物和围岩的热红外反射光谱的认识还很缺乏,制约了对同类型矿床开展遥感地质调查和遥感地质学研究工作的推进。本文采用便携式热红外光谱仪,对可可托海3号脉的典型矿物岩石开展热红外光谱特征研究。结果表明:热红外光谱可以有效识别锂辉石、锂云母、绿柱石、电气石等典型的稀有金属矿物。其中,与锂云母相比,含锂云母伟晶岩产生了新的特征峰;含锂辉石伟晶岩、含电气石伟晶岩相比于各自单晶矿物,其反射特征峰均明显向短波方向偏移;含绿柱石伟晶岩光谱曲线反射特征峰比绿柱石单晶反射特征峰明显向长波方向偏移。本文初步建立了可可托海典型矿物和岩石热红外光谱特征数据库,总结了以锂辉石、锂云母等稀有金属矿床矿物、含矿伟晶岩及围岩的热红外光谱特征,可为热红外光谱进行稀有金属矿物的识别及花岗伟晶岩型矿床的勘探提供必要的基础数据支撑。     

Infrared spectral reflectance characterization of the hydrothermal alteration at the Tuwu Cu–Au deposit, Xinjiang, China

Short-wave infrared (SWIR) reflectance spectroscopy was used to characterize hydrothermal minerals and map alteration zones in the Tuwu Cu–Au deposit, Xinjiang, China. The Palaeozoic hydrothermal system at Tuwu is structurally controlled, developed in andesitic volcanic rocks and minor porphyries. Hydrothermal alteration is characterized by horizontally zoned development of quartz, sericite, chlorite, epidote, montmorillonite and kaolin about individual porphyry dykes and breccia zones, as is shown by changes outward from a core of quartz veining and silicification, through an inner zone of sericite + chlorite to a marginal zone of chlorite + epidote. The alteration system comprises several such zoning patterns. Silicification and sericitization are spatially associated with Cu–Au mineralization. Zoning is also shown by compositional variations such that Fe-rich chlorite and Al-rich sericite occur preferentially toward the core and the most intensely altered parts, whereas Mg-rich chlorite and relatively Al-poor sericite are present on the margin and the relatively weakly altered parts of the hydrothermal alteration system. The compositions of chlorite and sericite, therefore, can be potentially used as vectors to Cu–Au mineralization. Montmorillonite and kaolinite, of probable weathering origin, are located near the surface, forming an argillic blanket overlying Cu–Au mineralization. Sporadic montmorillonite is also present at depth in the hydrothermal alteration system, formed by descending groundwater. Presence of a well-developed kaolinite-bearing zone on the surface is an indication of possible underlying Cu–Au mineralization in this region. Epidote occurs widely in regional volcanic rocks, as well as in variably altered rocks on the margin of the hydrothermal mineralization system at Tuwu. The widespread occurrence of epidote in volcanic country rocks probably reflects a regional hydrothermal alteration event prior to the localized, porphyry intrusion-related hydrothermal process that led to the Cu–Au mineralization at Tuwu.     

新疆东天山地区土屋和延东铜矿床斑岩叠加改造成矿作用

土屋和延东铜矿床位于东天山大南湖-头苏泉岛弧带南部,是中亚成矿带的重要组成部分。文章根据脉次穿插关系、蚀变矿物组合及矿物共生关系,将土屋和延东铜矿床均划分为斑岩成矿期、叠加改造期和表生期3个期次。土屋铜矿床的铜矿化形成于斑岩成矿期和叠加改造期,而延东铜矿床的铜矿化主要形成于叠加改造期;土屋和延东铜矿床伴生的钼矿化主要形成于叠加改造期。因此,笔者认为前人获得的辉钼矿Re-Os年龄(326.2~322.7 Ma)代表叠加改造期的成矿年龄,该期矿化与石英钠长斑岩((323.6±2.5)Ma)的侵入相关,而斑岩成矿期的矿化与斜长花岗斑岩(339~332 Ma)相关,成矿年龄为341.2~333.9 Ma。叠加改造期的存在,使得斑岩成矿期的蚀变分带可能受到了叠加和破坏。