短波红外光谱技术在矽卡岩型矿床中的应用——以鄂东南铜绿山铜铁金矿床为例

铜绿山铜铁金矿床是长江中下游铜铁多金属成矿带最重要的矽卡岩型矿床之一,矿床的形成与铜绿山石英闪长岩株体密切相关,矿体主要沿北北东向断裂产于石英闪长岩与大理岩/白云质大理岩的接触带,形成钙-镁复合型矽卡岩铜多金属矿化。围岩蚀变由致矿岩体到接触-蚀变矿化中心为:绢云母-绿泥石-钾化带、高岭石-绿泥石-弱矽卡岩化带、皂石-绿泥石-强矽卡岩化带。蚀变矿化期次可分为岩浆-热液期和表生期,其中,岩浆-热液期可分为矽卡岩阶段、退化蚀变阶段、氧化物阶段、硫化物阶段和碳酸盐阶段。绿泥石是钻孔岩芯中出现最多且分布最为广泛的蚀变矿物之一。经短波红外光谱(SWIR)研究发现,从蚀变矿化中心到外围,绿泥石出现由铁绿泥石/铁镁绿泥石逐渐转变为镁绿泥石,且绿泥石Fe-OH特征吸收峰位值(Pos2250)显示出从高值变为低值的趋势。结合其他蚀变矿物的空间分布特征,文章提出绿泥石的高Fe-OH特征吸收峰位值(Pos2250>2253 nm)与金云母、蛇纹石、绿帘石、皂石和高岭石的大量出现,对指示铜绿山矽卡岩型矿床的矿化中心具有一定的作用。

鄂东南铜绿山大型铜铁金矿床成矿岩体年代学、地球化学特征及成矿意义

通过详细的野外地质调查及室内岩相学观察,在鄂东南铜绿山矿区新发现的深部矿体中厘定出两类中酸性侵入岩与夕卡岩矿化密切相关,分别为石英二长闪长岩和石英二长闪长玢岩,两者在岩相上呈过渡关系。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年表明,两者形成时代基本一致,锆石^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄分别为(141.0±0.8)Ma和(141.3±1.1)Ma,属长江中下游地区早白垩世构造岩浆活动的产物。两类岩浆岩都具有高硅(SiO_2>63%)、富碱(K_2O+Na_2O=7.38%~8.22%)、富铝(Al_2O_3>15%)和准铝质等特征,属I型高钾钙碱性花岗岩系列。在微量元素组成上,两者都具有高Sr和贫重稀土元素(Y和Yb)等特征,显示出埃达克质岩的地球化学属性,可能是富集地幔源区的碱性玄武质岩浆混染下地壳物质经同化混染分离结晶(AFC)过程形成。此外,两类岩浆岩都富含角闪石、磁铁矿和榍石,且锆石微量元素Ce^(4+)/Ce^(3+)比值较高(347~1231),指示岩浆形成源区为高氧逸度和富水环境,有利于铜铁金等成矿元素在岩浆熔体中富集。

湖北铜绿山夕卡岩型铜铁金矿床深部矿体地球化学勘查方法有效性分析

铜绿山夕卡岩型铜铁金矿床是目前中国最大的夕卡岩型铜多金属矿床之一。近年来,岩石原生晕地球化学勘查结合构造和碳酸盐围岩-岩体接触界面延伸方向进行深部隐伏矿体预测取得了成功,新发现的ⅩⅢ号矿体显著增加了矿床资源量。从平面上、剖面上分别对岩石原生晕地球化学和短波红外光谱(SWIR)勘查的找矿预测结果进行对比研究发现,(1)岩石原生晕地球化学勘查在平面上通过指示元素异常套合进行隐伏矿体预测的效果比较明显。指示元素异常的出现与元素的亲铜性、亲硫性、迁移性等特征有关,同时也受热液蚀变作用的影响;在剖面上,岩石原生晕地球化学分析显示大部分元素仅富集在矿体位置,与夕卡岩型矿床中成矿热液的流动严格受接触界面控制的规律相一致,除I之外的元素在剖面上对找矿预测的指示作用并不显著。(2)SWIR结果在平面和剖面上均显示绿泥石的Fe-OH从围岩→接触带/矿化中心呈明显的低值→高值变化规律,平面上能较为精确地进行矿体定位,在垂向距离矿化中心约400 m处进入有效预测范围,显示SWIR勘查在隐伏矿体找矿预测方面具有较好的发展潜力。