矿业论文发表近红外矿物测试技术在紫金山矿田东南矿段的应用

　　矿业论文发表期刊推荐《铀矿冶》是中国核学会轴矿冶学会主办，原子能出版社出版的以应用技术为主，兼顾基础理论的综合性科技刊物。主要刊登放射性金属、金银、稀土、稀有和有色金属等矿石的采矿、选矿、冶金及有关矿山地质、物理探矿、矿山测量、安全防护、分析检测、设备仪表、有机材料、环境保护、自动控制、计算机应用、技术经济分析等方面的科技成果、技术总结、综合评述、工作简报和动态等。
　　[摘要]本文利用近红外矿物测试技术研究紫金山矿田东南矿段铜钼矿床的蚀变近红外光谱特征，探讨蚀变分带与矿化的关系，研究成矿规律及矿床成因，为地质找矿提供了更丰富的综合信息。

　　[关键词]近红外矿物测试,铜钼矿床,蚀变矿物规律

　　0前言

　　紫金山矿田处于环太平洋成矿带的大陆边缘活化带，活动大陆边缘，闽西南��古生代凹陷之西南，云霄―上杭NW向深断裂带与宣和NE向复式背斜的交汇处。矿田内罗卜岭斑岩铜(钼)矿床、紫金山高硫型铜金矿床和悦洋低硫型银多金属矿床及五子骑龙铜矿、龙江亭铜金矿等过渡型的矿床，共同构成了浅成热液-斑岩型矿床成矿序列[1]。东南矿段铜钼矿床位于矿田的东南角，连接着紫金山金铜矿和罗卜岭铜钼矿两个特大型铜矿床，矿床成因类型较为复杂。

　　1近红外矿物测试技术

　　近红外矿物测试技术是一种矿物岩石特征识别与测量技术[2]，原理是不同矿物成分吸收近红外光的能力不同，经红外光照射后产生不同的吸收光谱，通过对比各种常见矿物的典型蚀变光谱，从而进行定量或半定量的分析，确定矿物成分和区分蚀变矿物，并提取出与成矿有关的蚀变矿物的重要光谱特征信息[3]。

　　2蚀变矿物测试及解译

　　本次对东南矿段24、32、40、48线上的23个钻孔进行了全孔取样测试，钻孔蚀变样以2-3m/件为标准，根据蚀变强度及蚀变种类的不同适当的加密或间隔增大。通过识别测试结果的特征吸收峰来判定蚀变矿物的种类或同一矿物的不同结晶程度[4]，具体如下：

　　①伊利石的主要特征峰在1400、2200、2348、2442nm附近;②绢云母(白云母)与伊利石的区别在于其的水峰吸收位置(1910nm)强度小于伊利石。③地开石的特征是1410nm和2210nm的双峰，第一双峰出现在1380和1410nm附近，第二双峰出现在2180nm和2210nm附近。④ 与③类似的是高岭石，特征吸收峰仍为1400nm和2200nm处的两对双峰，区别在于高岭石的具体吸收峰在1390nm和2160nm附近。⑤明矾石的特征吸收峰在1480nm和1768nm附近。⑥叶腊石的标志是1390nm处的尖锐吸收峰。⑦绿泥石的特征吸收峰在2250nm附近。

　　3蚀变矿物

　　测试解译结果显示东南矿段主要发育的蚀变矿物有伊利石、绢云母、地开石、高岭石、明矾石、绿泥石等，次有蒙脱石、叶蜡石、方解石、石膏等。主要蚀变矿物特征光谱图如下：

　　4蚀变矿物相关参数的空间分布规律

　　4.1蚀变带空间分布特征

　　根据近红外蚀变测试的光谱特征及在各剖面的空间分布规律结果显示(见图2)，矿段内共划分三个蚀变组合带。

　　①明矾石化-地开石化-绢云母化蚀变带。由本区南西往北东方向至罗卜岭矿段，蚀变强度逐渐减弱，厚度逐渐变小。ZK3221、ZK2420等明矾石蚀变往钻孔深部延伸至700-800m，在近罗卜岭矿段的钻孔仅厚十几米甚至近地表消失。

　　②地开石化-高岭石化-绢云母化蚀变带。是本区最主要的蚀变带，与成矿密切相关。根据32、40及24线蚀变剖面图显示，矿区内的主要矿体大多发育在该蚀变带内，或者与绿泥石化-伊利石化蚀变带交接的内外接触带内。

　　③绿泥石化-伊利石化蚀变带。呈条带状分布于②蚀变带底部，本区该蚀变带基本不含矿或仅在于上部与②的接触内外带发育矿化，而罗卜岭斑岩型矿床内，绿泥石-伊利石蚀变带是基本包裹了铜钼矿体。

　　通过研究分析，认为Ⅳ号矿体与高级泥化蚀变相关。与罗卜岭斑岩型矿床的蚀变类型相比，东南矿段深部可能存在着与绿泥石化、伊利石化蚀变相关的斑岩型矿体，不过目前区内钻探工程大多未控制到此斑岩蚀变带。

　　4.2Al-OH波长的空间分布特征

　　在早期对罗卜岭斑岩矿床的研究中，发现了为铝羟基(Al-OH)波长的示矿意义，即在斑岩矿床中Al-OH波长大于2205nm指示矿体的位置[5]。

　　在24线剖面上选取罗卜岭ZKIV05、东南矿段ZK2420和西南矿段ZK2404、ZK2418进行对比研究。①ZKIV05的Al-OH波长明显呈现两段式分布，Ⅱ号矿体上蚀变以绢云母化为主，其Al-OH波长均小于2205nm，进入矿体后反蚀变以伊利石化为主Al-OH波长均大于2205nm。②ZK2420由于明矾石化、地开石化交代云母类矿物，提取的Al-OH波长数据较少，但仍能看出该孔Al-OH波长几乎都小于2205nm。③ZK2404和ZK2418的Al-OH波长显示，上部以伊利石化蚀变为主的Al-OH波长呈剧烈的锯齿状，跳跃性很强但波长基本小于2205nm，仅局部大于2205nm;中部以绢云母化蚀变为主的Al-OH波长基本小于2205nm;下部钼矿化带中以伊利石化蚀变为主，Al-OH波长普遍大于2205nm，但也具有一定跳跃性。

　　AL-OH波长的分布也反映出剖面上斑岩型矿化体主要分布于罗卜岭一带，24线在东南矿段目前仍未发现斑岩型矿化。

　　4.3明矾石温度分带特征

　　早期研究中指出了明矾石1480nm吸收峰位具有随温度漂移的规律，高温明矾石1480nm处的吸收峰向长波方向移动，低温的反之[6]。将明矾石1480nm吸收峰分为四个区间，代表四类明矾石：①高温[1479，1485]nm、②中高温[1479，1477]nm、③中低温[1477，1475]nm、④低温[1470，1475]nm，代表了从高温至低温的明矾石(注：温度高低是相对的)。

　　解译结果显示ZK2409中的明矾石绝大部分为①②类;ZK2414以③④类为主，少量②类;ZK2420主要发育②③类，次要④类和①类，且①类高温明矾石主要分布于钻孔浅部;ZKIV05各类明矾石均较发育，明显呈现一定分带性，上部主要发育②③④类，少量①类高温明矾石主要在明矾石化带底部发育。

　　明矾石的温度分带特征显示，24线明矾石化蚀变具有两个高温中心。其一为罗卜岭，可能受斑岩成矿影响呈现从斑岩体向外温度由高温向低温的分带特征;其二为紫金山火山机构，东南矿段明矾石化蚀变主要受火山机构的影响，明矾石呈现高、低温混合的现象，这也再次说明了明矾石的多阶段成因。

　　5小结

　　此次利用近红外矿物测试技术研究东南矿段铜钼矿床的蚀变近红外光谱特征，主要得出以下几点认识：

　　(1)区分出了绢英岩化带中成矿和非成矿绢云母，其中成矿绢云母为贫铝绢云母，铝羟基(Al-OH)吸收波长大于2205nm。

　　(2)重新进行了蚀变分带划分，通过研究认为东南矿段Ⅳ号主矿体与高级泥化蚀变相关，本区深部存在与绿泥石化、伊利石化相关的斑岩型矿体，由于以往认识程度及工程施工难度，已竣工钻孔多未控制到斑岩蚀变带(见图3)，推测本区深部的绿泥石化-伊利石化蚀变带仍有较好的见矿前景，可施工深孔予以验证。

　　(3)东南矿段的明矾石的温度分带特征显示，矿体有可能是斑岩型矿体后期遭受浅成热液叠加的产物，铜钼矿床可能为叠加型矿床。

　　*基金项目：国家重大科学仪器设备开发专项项目资助(编号2012YQ05025007)

　　参考文献

　　[1]钟军，陈衍景，陈静，等. 福建省紫金山矿田罗卜岭斑岩型铜钼矿床流体包裹体研究.岩石学报，2011，027(5)：1410～1424.

　　[2]孟恺，申俊峰，卿敏，等. 近红外光谱分析在毕力赫金矿预测中的应用. 矿物岩石地球化学通报，2009，02：0147～0146.

　　[3]章革，连长云，元春华. PIMA在云南普朗斑岩铜矿矿物识别中的应用.地学前缘，2004，11(4).