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。     

相山铀矿岩芯HySpex成像高光谱数据蚀变矿物提取及其地质意义

成像高光谱遥感具有图谱合一的优势,能够根据光谱特征直接识别地物,是遥感领域的前沿方向。本文使用江西省相山铀矿田岩芯HySpex成像高光谱数据,采用基于专家知识的MTMF和波段运算方法开展了蚀变矿物填图,提取了赤铁矿、伊利石、绿泥石和方解石4种蚀变矿物,制作了铀矿岩芯高光谱蚀变矿物分布图。通过分析高光谱蚀变矿物类型、组合和分布规律,在岩芯中划分出中心蚀变带、近矿蚀变带和矿旁蚀变带,中心蚀变带蚀变矿物为赤铁矿+伊利石+绿泥石+方解石,近矿蚀变带为伊利石+方解石,矿旁蚀变带为零星分布的伊利石+方解石。其中,岩芯高光谱遥感提取出的绿泥石第二吸收峰位于2270 nm,光谱特征分析显示属于富铁绿泥石,与前人得出的与铀矿化密切相关的绿泥石主要为富铁绿泥石的结论一致。铀矿岩芯HySpex岩芯成像高光谱数据应用实践表明该数据在地质领域具有较好的应用效果和广泛前景。     

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。     

相山铀矿化蚀变矿物组合的成像光谱特征识别

蚀变矿物组合对热液型铀矿勘探具有重要的指示意义。相对于航空或航天成像光谱,地面成像光谱在小范围矿床尺度的蚀变精细识别方面更具优势。为研究江西相山铀矿化热液蚀变组合特征,利用HySpex地面成像光谱仪获取可见光-近红外-短波红外波段的钻孔岩心成像光谱数据,针对铀矿化的两种基本类型——水云母-萤石型和碱交代型,分别从蚀变单矿物和蚀变矿物组合两个角度分析和提取他们的诊断性光谱特征,建立了光谱识别标志。发现伊利石具有光谱多型特征,按特征波长位置分为Ⅰ型和Ⅱ型两类。水云母-萤石型铀矿化蚀变组合包含高岭石、高岭石+地开石、蒙脱石和Ⅰ型伊利石,碱交代型铀矿化蚀变组合包含绿泥石、碳酸盐、绿蒙混层、赤铁矿和Ⅱ型伊利石;基于光谱匹配模型和岩心填图结果对两类铀矿化段蚀变结构进行了分析,铀矿化中心由近及远分别具有蒙脱石→Ⅰ型伊利石→高岭石+地开石→高岭石和碳酸盐→赤铁矿+绿泥石→绿蒙混层→Ⅱ型伊利石的分布特征,均存在流体的叠置改造作用;通过岩心成像光谱编录及三维建模表明,两类伊利石具有空间上的上、下分带特点,这预示着两种铀矿化亦具有相似的空间分布特征。上述研究为相山地区进一步找矿勘探提供了一定参考。     

基于遥感短波红外技术的三维蚀变填图——以低硫化浅成低温热液型矿床斯弄多为例

斯弄多银(金)-铅-锌矿床是冈底斯南缘林子宗群火山岩中发现的首例低硫化浅成低温热液型矿床,其发现对于完善区域成矿系列,开拓区域找矿方向都具有重要的意义。本文采用遥感技术与短波红外技术相结合的方法,通过三维建模重现了地表-地下的蚀变矿物组合,形成了星-空-地一体化的三维蚀变填图。本文采用多光谱遥感ASTER数据提取了地表围岩蚀变信息,通过遥感波段比值算法的铁染指数(b2+b3)/b1、镁羟基指数(b6+b9)/(b7+b8)、铝羟基指数(b5/b8)+(b6/b9)分别圈定了矿区地表含有Fe~(3+)、Fe~(2+),Al-OH和Mg-OH等基团的蚀变矿物信息;采用短波红外技术提取了岩心中的绢云母、蒙脱石和伊利石等矿物,并确定了地下的蚀变矿物组合。研究表明,(1)地表蚀变中的Al-OH蚀变信息与钻孔中绢云母的分布非常吻合,遥感的Al-OH信息可作为重要的找矿线索;(2)根据地下蚀变矿物的种类分布,能够确定地表铁染蚀变矿物主要表现为大量褐铁矿化(野外特征明显)、少量黄钾铁矾及绢云母;(3)绢云母形成环境的不同导致其二八面体结构发生变化:Al~ⅥAl~Ⅳ?Mg~ⅥSi~Ⅳ和Fe?Mg,是Mg-OH基团与Al-OH信息在地表部分叠合的重要原因;(4)钻孔中伊利石反射光谱特征参数计算表明,伊利石结晶度(SWIR-IC)在钻孔中呈规律性变化,近矿部位SWIR-IC(1.1~1.4)值域较低,说明伊利石形成温度较低,可能是黏土矿物成岩过程中蒙脱石向伊利石的转化递进反应,远矿段SWIR-IC(1.6~2.1)值域较高,说明该矿物较近矿段而言形成温度相对较高,是绢云母伊利石化的具体反映。     

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。     

黑龙江金厂金矿床18号矿体围岩蚀变及短波红外光谱特征

金厂金矿18号矿体围岩蚀变发育顺序从早到晚为:钾化、硅化、绿泥石化、绢云母化、碳酸盐化、高蛉土化,从内往外依次发育青磐岩化带、绢英岩化带和钾化带.矿化出现在泥化和绢英岩化叠加处,以及泥化和青磐岩化叠加处.通过短波红外光谱测试技术,识别出本矿区有26种蚀交矿物,其中白云母含量与金矿体呈正相关,说明绢云母化与金矿化关系密切;青磐岩化带蚀变矿物组合为绿泥石+绿帘石+伊利石±埃洛石±蒙脱石±石英;钾化带蚀变矿物组合为钾长石+高岭石+埃洛石±蒙脱石±石英;绢英岩化带蚀变矿物组合为绢云母+埃洛石±蒙脱石±高岭石±石英.     

甘肃岗岔—克莫地区蚀变岩特征与找矿预测

岗岔—克莫金矿区位于西秦岭北缘夏河—合作成矿带,具浅成低温热液型矿床特征,初步显示深部可能具有斑岩成矿系统存在。利用短波红外光谱矿物分析技术对岗岔—克莫金矿区蚀变岩特征的研究表明,矿区内发育的蚀变矿物主要有白云母、伊利石、蒙脱石、高岭石、地开石、绿泥石、绿帘石和次生石英等。近矿蚀变类型主要为绢英岩化。矿区内以下家门沟口为中心向外依次发育了中心带(绢英岩化带)、过渡带(泥化带)和外围带(青磐岩化带)。此外,伊利石结晶度以下家门沟口为中心向外具有明显的降低趋势。研究结果指示下家门沟口可能是矿区的热液活动中心。     

基于红外光谱技术的内蒙古达斯矿区蚀变地质填图及其勘查指示意义

红外光谱技术,辅以显微镜下鉴定和矿物地球化学分析,通过系统采集达斯矿区地表岩石与钻孔岩芯样品,开展精细蚀变矿物填图,利用绢云母矿物Al- OH基团在2200 nm附近的光谱变化特征,开展勘查区及其外围的找矿预测。结果显示：① 研究区主要矿物为钠长石、微斜长石、石英、绢云母、高岭石、蒙脱石和绿泥石,另含有少量明矾石、电气石、石膏和黑云母等;② 电气石、明矾石、高岭石和绢云母矿物及其组合与成矿关系密切,具有中硫化浅成低温热液型矿床蚀变矿物组合特征;③ 目前已发现的Pb矿（化）体,主要产于300 m以浅,矿体底板为一套蒙脱石+绿泥石为主的蚀变矿物组合。矿体赋存于绢云母（高岭石+少量明矾石+电气石）蚀变带内,蚀变分带特征（矿化体中心向外）表现为：绢云母化→绢云母+高岭石（+少量明矾石+电气石）→绢云母+蒙脱石→蒙脱石+绿泥石;④ 区内长波绢云母指示了深部热源的位置,短波绢云母反映出热液流体与浅部大气降水的混合作用,根据绢云母矿物Al- OH波长插值填图及矿物组合特征变化确定了成矿流体pH值偏中性、温度逐渐降低的变化趋势;⑤ 绢云母矿物在2200 nm附近的光谱吸收深度与Pb品位之间呈正相关关系,10%吸收深度阈值可区分具有相似Al- OH吸收特征的绢云母和高岭石矿物;⑥ 结合GIS空间叠加分析,认为勘查区外围仍具一定找矿潜力。     

短波红外光谱技术在新疆阿舍勒铜锌矿床勘查中的应用

新疆阿舍勒铜锌矿床是典型的火山岩型块状硫化物矿床,近年来矿产勘查向深部和外围扩展,由于矿体的厚度较小、埋深大,传统的物化探方法勘查效果不佳,急需寻找快速有效的勘查技术方法。本文在阿舍勒铜锌矿床开展了系统的短波红外光谱（SWIR）勘查研究,结果显示,与矿（化）体关系密切的白云母具有的Al—OH吸收峰位小于2 205 nm,总体具有富Al的特征;与矿（化）体关系密切的绿泥石具有的Fe—OH吸收峰值集中在2 250 nm,具有富Mg特征;白云母结晶度在矿区由南到北呈逐渐升高的趋势,表明热液（矿化中心）主要来自于矿区北部。研究表明,短波红外光谱技术能快速有效地识别出蚀变矿物类型,确定蚀变矿物组合,指示蚀变分带规律;白云母和绿泥石吸收峰波长和白云母结晶度的变化规律,可以作为阿舍勒铜锌矿床找矿的新标志。     

赣东北地区矽卡岩典型矿物形成与演化的光谱证据:以朱溪钨多金属矿为例SCIEI北大核心CSCD

朱溪是近年来在江西塔前-赋春成矿带发现的一个世界级超大型钨铜矿床。本文采用短波红外+热红外光谱技术对矿区13个钻孔进行了光谱测量,结合岩石-矿物地球化学分析,探讨了朱溪矿床矽卡岩中典型蚀变矿物的形成与演化过程,厘定了矽卡岩形成不同阶段矿物组合的光谱特征,构建了朱溪矿床的短波红外+热红外光谱勘查模型。研究发现:(1)区内不同矿物组合形成了明显的蚀变分带,由内向外依次为绢云母(富Si)+长石(岩体顶层蚀变,多期流体叠加综合作用)→外矽卡岩:钙铝榴石+透辉石+(绢云母)→透辉石+蛇纹石+绿泥(帘)石+滑石→绢云母(富Al)+绿泥(帘)石(基底不整合面蚀变);(2)Al-OH波长的移动可指示成矿流体压力、温度及pH值的变化;(3)研究区透辉石的形成、演化与矿体之间关系密切,虽然富矿体赋存于矽卡岩形成早期的透辉石-石榴子石蚀变带,但大量矿体则赋存于矽卡岩退蚀变阶段的蛇纹石-绿泥石蚀变带;(4)矿体的形成与流体的混合作用关系极大,伊利石光谱吸收特征能够指示外部冷水(大气降水或地下水)的灌入轨迹。     

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。     

短波红外光谱技术在浅剥蚀斑岩铜矿区勘查中的应用——以西藏念村矿区为例

作为世界上最重要的一种矿床类型,斑岩铜矿一直是工业界勘查的首选.对此类矿床的勘查,在中-深剥蚀程度的矿区相对简单,而在浅剥蚀的矿区则变得较为困难,这是因为在浅剥蚀的矿区,矿床热液/矿化中心很难快速有效定位.近年来,在矿产勘查领域逐渐得到广泛应用的短波红外光谱技术,可通过特定蚀变矿物反射光谱特征参数系统变化的规律来厘定热液/矿化中心,在块状硫化物及浅成低温矿床中显示出良好的应用效果,这为浅剥蚀斑岩铜矿热液/矿化中心的快速、有效厘定提供了一种途径.为此,文章选择了位于冈底斯斑岩铜矿带东段、剥蚀较弱的念村(即夏玛日)矿区,拟通过矿区样品短波红外光谱的系统测量,寻找出蚀变矿物反射光谱特征参数系统变化的规律,进而约束矿床热液/矿化中心.本次研究在念村矿区共识别出7种蚀变矿物,按出现频率由多至少依次为伊利石、绿泥石、蛋白石、叶蜡石、高岭石、绿帘石及多硅白云母;而且,矿区外围以伊利石-绿泥石±绿帘石蚀变矿物组合为主,向内逐渐过渡为伊利石±蛋白石、伊利石-叶蜡石±高岭石组合.通过对伊利石反射光谱特征参数的计算发现,伊利石结晶度及Al-OH吸收峰位,这些通常被认为与伊利石形成温度有关的光谱学参数,在该矿区呈现出系统的变化规律:在矿区东北部,伊利石结晶度较大(＞1.6),Al-OH吸收峰位较小(＜2 203 nm),而该区域的外围,伊利石结晶度变小,Al-OH吸收峰位变大.这表明矿区东北部伊利石的形成温度更高,暗示该区域可能为矿床热液/矿化中心.因此,建议在本次研究所圈定的热液/矿化中心范围内,在适当开展物探工作的基础上,尽快布置勘查工程进行验证,以实现矿床的尽快查找和突破.     

短波红外光谱技术在西藏尼木地区岗讲斑岩铜-钼矿床中的应用

为进一步探明岗讲斑岩铜-钼矿床蚀变和矿化结构,有效指导下一步勘查工作,利用短波红外光谱技术对矿床内典型剖面上的4个钻孔进行了系统的测试分析.共检测到绢云母类、高岭石类、绿泥石类、硫酸盐类和碳酸盐类等蚀变矿物,其中尤以绢云母类矿物最为发育.对绢云母进行短波红外光谱测试分析显示:在靠近矿体的位置,有较大的伊利石结晶度(≥1.5)和较小的绢云母Al-OH吸收位置(≤2 205 nm);而在远离矿体的位置伊利石结晶度和绢云母Al-OH吸收位置分别为0.8~1.2和2 207~2 209 nm.同时,铁氧化物强度值与氧化矿体的出现具有同步性.表明短波红外光谱的这些特征参数有助于进一步理解岗讲斑岩铜-钼矿床蚀变和矿化结构,有效识别成矿流体性质,有潜力成为该矿区及其他类似矿区有效的找矿指标.     

Volcanic Activity, Hydrothermal Alteration and Epithermal Gold-Silver Mineralization in the Ryuo Mine Area in the Kitami Metallogenic Province, Hokkaido, Japan

Abstract: Characterization of Neogene magmatism in the Ryuo mine area in the Kitami metallogenic province was carried out on the basis of K-Ar data for felsic–to–mafic terrestrial extrusive and intrusive volcanism from Late Miocene to Early Pliocene. The Ryuo epithermal gold-silver deposit occurs primarily in the felsic volcaniclastic rocks of the Ikutahara Formation and in Ryuo Rhyolite. The Ryuo mineralization age of 7. 7 – 8. 1 Ma coincides well with the hydrothermal alteration age (7. 7 Ma) of Ryuo Rhyolite hosting ore veins. It is concluded that the Ryuo mineralization was essentially accompanied by felsic volcanic activity during the sedimentation of the Ikutahara Formation, and was closely related both temporally and spatially to the intrusive activity of Ryuo Rhyolite. Hydrothermal alteration related to the epithermal gold-silver mineralization of the Ryuo deposit is primarily characterized by early regional and vein-related alterations, and late steam-heated alteration. Early regional alteration consists of a smectite halo (smectite+pyrite±quartz±opal–CT±mordenite°Clinoptilolite–heulandite series mineral). Early vein-related alteration is primarily marked by potassic alteration. This alteration halo can be subdivided into a K-feldspar halo (quartz+adular–ia+pyrite±illite±interstratified illite/smectite±smectite), an illite halo (quartz+illite + chlorite + pyrite ± interstratified illite/smec–tite±smectite) and an interstratified illite/smectite halo (quartz + interstratified illite/smectite+pyrite±smectite). Late steam-heated alteration characterized by kaolinite or alunite locally overprints the early K-feldspar halo. The style of the Ryuo gold-silver deposit is a low-sulfidation epithermal type. The gold–silver–bearing quartz vein precipitates during boiling of ore fluid. The origin of the ore fluid might be meteoric water. The temperature and sulfur fugacity conditions during precipitation of electrum and acanthite are estimated to be 206°– 238°C and 10^-13.5 – 10^-11.6 atm, respectively.     

高精度磁法测量在内蒙古克力代金矿点查证中的应用

运用1∶ 1 万高精度磁测方法,对1∶ 5 万矿产调查工作中发现的地球化学异常及克力代金矿点深部隐伏控矿构造及矿化蚀变进行评价。结果表明,高精度磁测不仅可以圈定隐伏的控矿构造,确定有利成矿区带,而且可以进一步圈定隐伏的强、弱磁性矿体。对克力代金矿点矿化蚀变带的1∶ 1 万高精度磁法测量数据解译表明,该矿化蚀变区内,由4 条深部隐伏断裂围限,形成了强磁性背景场下的局部低负异常区带,说明深部隐伏断裂构造及矿化蚀变等造成的降磁作用较强,暗示深部具有较大的成矿潜力。     

西藏羊八井地热田水热蚀变

本文对羊八井地热田钻扎ZK-201、ZK-301和ZK-308的岩心进行了较系统的蚀变矿物学、岩石学和流体包体研究。划分出6个蚀变矿物共生组合及蚀变分带,讨论了蚀变过程中岩石化学变化的特点,并推测了蚀变的温度和酸碱度条件。研究表明,热田曾处于极度的活动状态,最高温度达220-240℃,由于冷水的入侵,热田在目前钻探所及范围已冷却了50-70℃。蚀变矿物分布模式表明,目前热田流体主通道位于北部,热田进一步的开发应以寻找北部深部高温流体为主。