基于机载和星载高光谱遥感的武夷山成矿带蚀变矿物信息识别研究

武夷山成矿带是中国东部中生代火山岩区重要的金铜多金属成矿带之一。为进一步对武夷山成矿带的岩矿蚀变信息进行识别与对比研究,该文利用机载航空高光谱SASI短波红外数据和星载高分五号(GF-5)高光谱数据,在充分分析不同蚀变矿物的实测波谱典型吸收特征和矿化蚀变信息识别提取方法的基础上,基于迪开石、高岭石、石膏、铁绿泥石、铁镁绿泥石、镁绿泥石等6种蚀变矿物的实测光谱特征,应用光谱角填图法(Spectral Angle Mapper,SAM)对闽中永泰—德化—尤溪矿集区的两类高光谱影像的蚀变矿物信息进行自动匹配识别和信息提取。研究表明:①两类高光谱数据都能较好地提取出上述6种典型蚀变矿物的分布范围,且结合地质资料能够推测出火山机构,暗示了较好的找矿前景;②通过对提取的蚀变矿物信息的效果和特征进行对比研究,并经野外实测岩矿样品的光谱验证,SASI数据提取的蚀变矿物信息与实际验证点吻合更多;③通过对比分析,发现应用高空间分辨率SASI数据的蚀变矿物信息提取结果较空间分辨率较低的GF-5数据更加稠密和精确,与空间分辨率越低,像素光谱混合越明显、地物精细区分程度也相对较差的常规认识相吻合。由于该研究中光谱验证点相对较少,且矿物种类有限,同时原始空间分辨率不同等因素,评价结果还需作进一步验证。

目标地质体的研究确定与找矿实践

基于以往多年的金属矿床勘查评价研究经验,系统总结20世纪80年代以来具有代表性的地质成矿理论和找矿方法。通过国内外金、镍、钼、铜、铅锌等找矿靶区优选、深边部找矿预测,以及勘查验证实例,阐述勘查找矿过程中的理论、实践及方法。提出对金属矿化分布规律的研究可以明晰矿床成因规律,对矿床成因规律的研究可以开拓找矿思路,明确金属矿化的分布规律。强调对金属矿化与地质体之间分布规律关系的研究,进而阐明了勘查找矿者要紧紧抓住矿带、矿床、矿体定位构造的主要因素、控矿的主要条件,来研究确定目标地质体,优化传统的和现代的最佳找矿方法和手段,以快速评价矿产资源。明确提出勘查找矿目标地质体是个纲,纲举目张促进矿产资源评价。

山西灵丘县刁泉银铜矿流体包裹体特征及成矿流体演化

刁泉银铜矿位于华北克拉通中北部,燕山造山带与太行山造山带的交切部位,为一矽卡岩型银铜矿,其成矿作用从早到晚划分为矽卡岩期、石英-硫化物期、碳酸盐期3个成矿期,并可进一步划分为5个成矿阶段。本文对石榴子石矽卡岩,含石英脉花岗岩、蚀变斑状花岗岩、黑云母石英二长岩等岩石以及矿石中的石榴子石、石英、方解石开展了详细的流体包裹体特征观察、测温及激光拉曼光谱研究。该矿床流体包裹体类型丰富,主要类型有富气相包裹体、富液相包裹体和含子晶包裹体。石榴子石和石英中的流体由高温高盐度流体和较低温中低盐度流体两种组分构成,方解石中主要为低温低盐度流体。石英流体气液两相包裹体均一温度峰值出现于200~220℃区间。石榴子石中不同类型包裹体有近似的均一温度（380~420℃）,表明矽卡岩期流体的沸腾及其在矿液沉淀和矿质卸载上的重要性。该矿床流体包裹体的盐度（%Na Cleqv）整体变化范围很大,介于0.2%~64.0%,从早期到晚期均一温度和盐度均呈下降趋势。石榴子石中流体包裹体密度分布于两个区间,而其在石英中的密度分布范围较广,在方解石中的密度分布则最为集中。估算矽卡岩期流体包裹体最低捕获压力为23~66MPa,按照静岩压力计算对应的流体深度为0.9~2.6km;石英-硫化物期5~46MPa,按照静水压力计算的流体深度为0.5~4.6km,Mo矿化主要发生在1~3km,而Cu-Ag矿化主要发生在0.5~1.5km。刁泉银铜矿为一与浅成低温热液有关的矽卡岩型矿床。

内蒙古甲乌拉铅锌银矿绢云母40Ar-39Ar年龄及其地质意义

内蒙古甲乌拉大型铅锌银矿位于大兴安岭成矿带北段,为一与火山-次火山作用有关的浅成低温热液型矿床。该矿床绢云母的矿物学特征方面研究程度较低,绢云母的年龄还未见报道。本次研究拟从绢云母入手,利用电子探针和40 Ar/39 Ar同位素年龄测定,研究其矿物学特征,测定其年龄,进一步探究该矿区热液事件的发生和地球动力学背景,增进对该矿床成矿机制的理解。甲乌拉矿床绢云母40 Ar/39 Ar坪年龄为133.27±0.66 Ma,等时线年龄为131.88±0.83 Ma。研究认为,甲乌拉矿床绢云母可能代表了发生于矿化后的另外一期热液事件。该热液事件发生于古太平洋板块俯冲方向改变之后,可能与碰撞后的伸展背景有关。

内蒙古甲乌拉铅锌银矿2号矿体元素分带特征及成矿远景分析

内蒙古甲乌拉大型铅锌银矿位于大兴安岭成矿带北段,2号矿体为该矿区最大的矿体。本次研究基于2号矿体的垂直纵投影图,选择代表性样品进行化学分析,从铅、锌、银、铜品位的等值线图中探讨成矿元素分布的空间规律,以探索甲乌拉矿区成矿元素的富集规律和成矿机制,为找矿勘探提供有价值的信息。结果表明,矿区主成矿元素具有一定的分带性,北部以铅锌、银矿化为主,南部以铜矿化为主,反映2号矿体中成矿元素在空间上由南到北为由高温到低温的空间分布规律,据此推测2号矿体北段找矿前景良好,南段应加强对铜的勘查工作。

东昆仑中东段驼路沟钴(金)矿床钠铁矾的识别及其指示意义

黄钾铁矾族矿物是干旱地区硫化物矿床氧化带中常见的表生矿物,是重要的示矿标志,其详细研究可以为解剖与之相关矿床的次生富集过程提供重要依据。东昆仑中东段驼路沟钴(金)矿床主要出露一套纳赤台群哈拉巴依组变火山-沉积岩,其中的石英钠长石岩是重要的含矿主岩,前人认为其为一套热水喷流沉积岩,并由此提出驼路沟为喷流沉积型钴(金)矿床。文章重点选择矿区内玉女沟矿段的黄褐色-赤红色土状-块状破碎氧化带为研究对象,通过野外地质调查、显微观察、扫描电镜、全成分分析、电子探针和X射线衍射技术,揭示氧化带中主要矿物有钠铁矾、白云母、钠长石、石英、石膏和赤铁矿,其中以钠铁矾发育为显著特征。矿区发育的黄铁矿和石英钠长岩在氧化淋滤过程中析出的S、Fe、Na为钠铁矾的形成提供了物质来源,钠铁矾可作为指示高原干旱地区热水喷流沉积型矿床氧化带的标型矿物。

应用电子探针技术研究桂西南下雷锰矿床锰钾矿的结构特征

八面体分子筛(OMS-2)具有2×2孔道结构,在离子交换、催化剂、能源和环境等方面具有非常重要的应用价值,然而天然OMS-2矿物材料——锰钾矿在典型结构的成分精细表征和成因研究等方面仍然缺乏。环带和核-边结构在锰氧化物矿物的结构中非常具有代表性,明确其矿物种属、探索其成分特征对于探究其成因、开拓锰氧化物的应用具有重要意义。广西锰矿资源储量占中国锰矿资源储量的23%,其中位于桂西南的下雷锰矿是中国最早发现的超大型锰矿床,氧化锰矿石平均品位30%左右。本研究主要利用电子探针(EPMA)定量分析和面扫描等手段针对下雷锰矿中的环带和核-边结构开展研究。结果表明:下雷锰矿产出具有环带结构和核-边结构的锰钾矿,具有环带结构的锰钾矿元素强度按平均强度排序从强至弱依次为Mn、K、Mg、Al、Zn、Ba、P、Fe,具有核-边结构的锰钾矿元素强度按平均强度排序从强至弱依次为Mn、K、Ca、Mg、Zn、Ba、P、Fe,这些元素从内到外的变化反映了其氧化环境的变化。从中间到边部钾含量逐渐升高(质量分数为2.31%~4.17%,单位分子式中原子数为0.38~0.62),暗示了氧化过程中钾的富集,也反映了锰氧化物逐渐趋于最稳定状态的过程。钾离子和锰离子趋势的变化是导致环带和核-边结构形成的直接原因,氧化环境的变化和锰氧化物逐渐趋于最稳定状态的趋势可能是锰钾矿环带和核-边结构形成的根本原因。

赞比亚砂(页)岩型铜矿成矿年龄及其成因意义

砂(页)岩型铜矿床是全球第二重要的铜矿类型,重要性仅次于斑岩型铜矿,具有巨大的资源量和找矿潜力。本文总结了砂(页)岩型铜矿床的时空分布特点,然后选取该类矿床的典型——赞比亚砂(页)岩型铜矿床来探讨大型砂(页)岩型铜矿的控矿因素。本文系统论述了赞比亚砂(页)岩型矿床的地质背景,报道了赞比亚铜带省典型矿床卢安夏矿床黄铜矿Rb-Sr放射性同位素等时线年龄为501±19 Ma,Sm-Nd等时线年龄为499.1±38 Ma,总结了赞比亚砂(页)岩型矿床的分布规律,探讨了其成矿物质来源,认为赞比亚砂(页)岩型矿床为岩浆期后热液充填矿床。

阿尔泰南缘托库孜巴依金矿床流体包裹体特征及成矿流体演化

新疆西北部的托库孜巴依(巴依)金矿床位于西伯利亚古板块南缘,阿尔泰陆缘活动带克兰弧后盆地与哈巴河弧间盆地接壤处。本次研究在前人成果基础上,通过详细的野外调查、室内显微观察、流体包裹体测温、激光拉曼成分分析和氢-氧同位素分析等多种方法,揭示了巴依金矿各成矿阶段流体特征、成矿热液来源和流体演化过程。根据野外矿脉空间分布、穿插关系、矿物组合及结构构造等特征,结合流体包裹体研究,本文将巴依金矿的成矿作用划分为4个阶段:石英-磁铁矿阶段(Ⅰ),主要发育富液相包裹体,均一温度范围在3529~4134℃区间,盐度范围为73%~147%NaCleqv,平均为104%NaCleqv;石英-黄铁矿阶段(Ⅱ),该阶段主要发育富液相包裹体、富气相包裹体以及含子晶包裹体,均一温度范围为1860~3398℃,盐度变化范围为27%~443%NaCleqv,平均为92%NaCleqv;石英-黄铁矿-黄铜矿阶段(Ⅲ)主要发育富液相包裹体和含(富)CO2三相水溶液包裹体,均一温度范围为1410~1864℃(富液相包裹体),盐度范围较大,介于0~88%NaCleqv之间;石英-方解石阶段(Ⅳ),流体包裹体以富液相为主,均一温度范围1020~1400℃,盐度范围为02%~43%NaCleqv。该矿床从成矿早阶段到成矿晚阶段温度-盐度整体呈下降趋势,在主要成矿阶段(Ⅱ、Ⅲ)出现流体沸腾现象。各成矿阶段δ18O、δD同位素变化范围分别为:成矿早阶段(Ⅰ)531‰和-8510‰;主要成矿阶段(Ⅱ、Ⅲ)-153‰~150‰和-974‰^-811‰;成矿晚阶段(Ⅳ)-352‰^-342‰和-939‰^-871‰,成矿流体主要是早阶段的变质水与中晚阶段加入的大气水混合而成。巴依金矿成矿流体表现为一套中低盐度NaCl-H2O-CO2流体体系,符合造山型金矿成矿流体特征。综合矿床地质研究,本文认为在晚石炭世-二叠纪喀拉通克岛弧与西伯利亚板块碰撞造山构造体制下,流体混合、压力降低和沸腾作用是巴依金矿床富集成矿的主要机制。

武夷德化-尤溪-永泰矿集区遥感解译与光谱特征分析

德化-尤溪-永泰矿集区位于武夷山成矿带南端,已发现多处与火山-次火山作用有关的热液型矿床。本次研究通过遥感影像解译分析矿集区内断裂、火山机构等构造特征,通过遥感蚀变信息、岩矿光谱特征研究和蚀变矿物填图,提取矿集区主要蚀变矿物信息,探索蚀变矿物组合及分布特征。遥感影像解译表明,德化-尤溪-永泰矿集区以NE向断裂带为主,为矿区火成岩喷溢和矿液上升提供了通道,控制着矿脉和岩脉的产出。遥感蚀变信息的提取揭示了矿集区羟基和铁染蚀变具有分布规律性,主要分布在西部沿NE向断裂走向蚀变区、中部环绕雷潭-安村火山机构的蚀变区和东北部环绕和顺火山机构的蚀变区,对矿体分布具有一定的指示意义。岩矿光谱识别表明,矿集区主要蚀变矿物类型有蒙脱石、伊利石、多硅白云母、绿泥石、硬石膏等。在此基础上,进一步构建了邱村金矿蚀变分带模型,伊利石+多硅白云母的蚀变组合位于主矿体附近,而蒙脱石+硬石膏的蚀变组合则位于主矿体边缘,研究结果对区域找矿方向具有指示意义。