矿物学特征范例6篇

矿物学特征

矿物学特征范文1

关键词:绿泥石玉 矿物学 特征

中图分类号:K928 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2012)001-114-02

绿泥石玉,是以绿泥石为主要成分的一种玉石,产出较少,主要产于俄罗斯东西伯利亚贝加尔湖附近。绿泥石玉常呈动感的深绿色,肉眼观察可见到闪烁变化的亮光。由于产地产量限制,属于少见的宝石品种。加之人们对其认识不够,对其宝石学研究也就达不到其他常见宝石的研究程度。基于前人的研究基础上,本文首先采用偏光显微镜,测试了绿泥石玉偏光镜下的矿物学特征,为大型仪器测试提供基础资料;其次应用现代测试技术手段对绿泥石玉进行了系统的测试,通过使用电子探针、红外光谱的观察,对绿泥石玉的化学成分、矿物组成、结构和构造进行了较为详细的研究。

1 偏光显微镜下观察矿物特征

无色―浅绿色,多色性弱。具一组完全解理。可见晶体呈规则的定向排列,整体呈纤维状排列。

无色―浅绿色,多色性弱,两组纤维状晶体集合体成束状交叉和放射状排列。

大片纤维状晶体见“柏林蓝”异常干涉色。

两组交叉的绿泥石晶体集合体显示波状 消光(A)。

两组交叉的绿泥石晶体集合体显示波状 消光(B)。

两组交叉的绿泥石晶体集合体显示波状消光(C)。

2 大型仪器测试

2.1 电子探针分析

电子探针(EPMA)又称X射线显微分析仪,利用集束后的高能电子束轰击宝石样品表面,并在一个微米级的有限深度和侧向扩展的微区体积内激发,并产生特征X射线、二次电子、背散射电子、阴极荧光等。现代的电子探针多配有X射线能谱仪,根据不同X射线的分析方法(波谱仪或能谱仪),可定量或定性地分析物质的组成元素的化学成分、表面形貌及结构特征,为一种有效、无损的宝石化学分析方法。

2.1.1 制样方法及实验仪器条件

制样方法:制为电子探针片

主要测试仪器及编号:电子探针仪JCXA―733 RP120089384

实验条件:加速电压:15KV;电流:19.6mA

测试环境:温度:22℃;湿度:55%

2.1.2 测试结果

绿泥石类矿物是一种含(OH)的Mg,Fe,Al的层状硅酸盐。化学成分复杂,种属较多,各亚类矿物的准确鉴别,往往需要借助其它手段,如X射线粉晶衍射等。对于绿泥石族的分类方案很多,奥比(1966)根据绿泥石的光性特征及与Fe/( Fe+ Mg)的关系将绿泥石划分为富Mg、Mg― Fe、Fe―Mg、富Fe的四个亚类。本样品测试的结果见表1,属于富镁亚类的斜绿泥石。

样品测试点的位置说明:点一位于单偏光图1中纤维状集合体上;点二位于单偏光图2中除束状结构以外的地方。测试结果显示,两个点上的化学成分基本相同,应属于同一绿泥石亚种――斜绿泥石。

2.2 红外光谱分析

物质的红外光谱是其分子结构的客观反映,图谱中的吸收峰与分子中某个特定基团的振动形式相对对应。红外光谱最突出的一个特点是具有高度的特征性。因为除光学异构外,凡具有结构不同的两个化合物,一定不会有相同的红外光谱,它作为“分子指纹”被广泛地用于分子结构的基础研究和化学组成分析上。通常,红外吸收带的波长位置与吸收谱带的强度和形状,反映了分子结构上的特点,可以用来鉴定未知物的结构或确定化学基团;而吸收谱带的吸收强度与分子组成或化学基团的含量有关,可用于进行定量分析和纯度鉴定。

2.2.1 样品及实验仪器条件

样品为用绿泥石玉粉末压成的片,采用透射技术获得红外光谱。

测试仪器:Nieolet公司的MAGNA―IR550型傅立叶变换红外光谱仪,扫描次数为32次,分辨率为8.0。

2.2.2 测试结果

将样品研磨成粉末,取极少量与0.1gKBr混合,在干燥的环境中研磨均匀,样品量与KBr的比例以1:100―1:200为宜。将研磨好的混合物灌入压模内,然后放入压杆并轻轻转动几下,使样品铺平,移到压片机上压片,便可得到透明的薄片。将制得的薄片放入红外光谱仪中,按步骤操作,即得到图7所示的红外光谱。

如图7中所示,绿泥石矿物结构中的OH同阳离子相连形成氢键,伸缩振动频率范围是3750-1900cm-1;摆动及摇摆振动频率在200-1500cm-1。1134 cm-1、1005 cm-1、960 cm-1为Si―O―Si的伸缩振动,659 cm-1、525 cm-1、445 cm-1为Si―O―Si的弯曲振动,与斜绿泥石的标准图谱对比,测试结果与标准图谱基本相符。

矿物学特征范文2

本区属内蒙古中部地槽褶皱系(Ⅱ),苏尼特右旗晚华力西褶皱带(Ⅱ4),哲斯-林西复向斜(Ⅱ41)。二连浩特一扎兰屯深大断裂与北北东向大兴安岭主脊断裂交汇附近,出露地层属华北地层大区(Ⅴ)内蒙古草原地层区(Ⅴ3),乌兰浩特―哈尔滨地层分区(Ⅴ31);中新生带地层属滨太平洋地层区(5),大兴安岭-燕山地层分区(51),乌兰浩特-赤峰地层小区(513)。区域出露地层有古生界二叠系、中生界侏罗系及新生界第四系。区处于大兴安岭中部,二连―贺根山―扎兰屯断裂与大兴安岭主脊断裂交汇附近。受区域构造影响,区内次级褶皱、断裂发育,构造线方向以北东、北北东向为主,其次为北西向。由于岩体的侵入和中生代火山岩覆盖,区域内仅在大石寨岩体周边二叠纪地层中发育有一系列北东、北西和近南北向展布的断裂构造多断续分布。

2. 土壤异常特征

地球化学、矿物微量元素研究还说明:本区不仅是铜地球化学异常区(据苏宏伟等,2004),同时也是银地球化学异常区(据盛继福等,1999),已知各类矿床主要金属矿物(方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿等矿物)含Ag量比三江地台、华北地台中的铜、铅锌等矿床中的同种金属矿物高1个~2个数量级,反映出预查区区域上处在银、铜、锡、铅、锌异常区中,是寻找新的银、铜、锡矿床有望地段。

其中大兴安岭主脊―Sn、Cu、Ag、Pb、Zn成矿带通过本次预查区。地球化学、矿物微量元素研究还说明:本区不仅是铜地球化学异常区(据苏宏伟等,2004),同时也是银地球化学异常区(据盛继福等,1999),已知各类矿床主要金属矿物(方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿等矿物)含Ag量比三江地台、华北地台中的铜、铅锌等矿床中的同种金属矿物高1个~2个数量级,反映出预查区区域上处在银、铜、锡、铅、锌异常区中,是寻找新的银、铜、锡矿床有望地段。

目前工作区已发现矿点6处,经统计分布于二叠系地层中的银铜矿点数占总矿点数的66.6%。说明本区矿产分布丰富,且成矿条件良好。带内由AT1、AT2、AT3、AT4、AT5、AT6个综合异常组成,北东向大断裂两侧及猛鹫山一带。主要铜、锡异常,产于寿山沟组与侵入岩接触上。

3. 地球物理特征

3.1 基本概念

电法勘探是以电性差异为基础,根据地壳中不同的岩(矿)石产生的电磁性质及电化学性质的差异,通过对天然和人工场及电磁场空间分布规律来观察和研究,通过研究与地质体有关的电场分布特征来达到,寻找不同类型的矿床和地质体构造解决埋深较大的矿产资源。从而借助地球物理探矿方法是解决问题的有效办法。

3.2 地球物理岩性特征

工作区主要出露的地质体有:流纹岩、凝灰岩、安山岩、二长花岗岩等。在物探工作中,对测区内特别是异常区内出现的岩石较为系统的进行了物性标本的采集和测定工作,全区共对四种岩石采集和测定标本,由物性参数测定统计结果可得知:区内地质体的电性特征是:流纹岩、凝灰岩的电阻率一般较高(大于2500Ωm)、视极化率较高(1.28%~1.34%左右);安山岩、二长花岗岩的电阻率较低(2000Ωm左右)、极化率较低(0.51%~0.92%);由此可见测区内电法测量基本上干扰地质体,开展物探工作物性条件较好。

3.3 地球物理异常特征

从整体上看:测区的大部队分地区极化率较低,所对应为火山岩地区;南东部激化率较高,所对应为花岗岩地区,分区较为明显。区内圈定了一处视极化率异常,主要特征为:位于测区的东南部,为一轴向北东向展布的椭圆状异常,异常等值线圈定异常长度为400m,宽约300m,其北东侧异常没有封闭其中出现强度为5.81%的峰值。异常区的对应的视电阻率值在2400Ωm~3600Ωm之?g,宏观上处在视电阻率高低阻过渡的梯度带上,视电阻率异常等值线在异常区内北为北东向南部变为北西向;异常区主要出露的岩石是花岗二长岩,JH-1异常基本上与土壤测量异常对应,异常为W0.8304―Sn0.6323―Bi0.3618―Au0.2902―Co0.2332―Mo0.1669―As0.0505―Zn0.0207元素组合,W、Sn元素显示较强,规模也较大;异常受岩体控制特征明显,具有明显的热液活动特征;个别点峰值较高,表明其矿化作用较强。初步认为JH-1异常可能与岩体内外接触带硫化物富积有关。

矿物学特征范文3

[关键词]地质地球物理地球化学特征;找矿;预测

中图分类号:P618.51 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)45-0388-01

1 区域地质、地球物理及地球化学特征

1.1 区域地质概况

区域上构造单元属内蒙古中部地槽褶皱带,哲斯林西复向斜,构造线方向为近东西向,出露地层主要为中石炭统―第四系,二叠纪、侏罗纪中酸入岩发育。区内侵入岩较发育,以二叠纪侵入岩及早侏罗世侵入岩为主。

本区位于乌力吉―锡林浩特元古代华力西期燕山期铜铁铬金萤石成矿带(Ⅲ级),索伦山―查干哈达庙铬铜成矿带(Ⅳ级)克克齐―查干哈达庙铜成矿带(Ⅴ级),为铜的成矿有利地带,目前仅发现铜的矿(化)点,本区内有二个铜矿点(图1)。

1.2 区域地球物理概况

2006年自治区安排进行1/5万航空综合测量的航空磁测资料显示有好的航磁异常,根据1/5万航磁成果,在工作区内出露四个航磁异常,主要有蒙C-2006-45航磁异常、蒙C-2006-46航磁异常、蒙C-2006-47航磁异常与蒙C-2006-45、46、蒙C-2006-48(图1)。

2 查干奴尔地区地质、地球物理及地球化学特征

2.1 查干奴尔地区地质概况

本区出露地层比较简单,主要为二叠系大石寨组(P1ds)、哲斯组(P1zs)、白垩系下统李三沟组(K1ls)、白垩系上统二连组(K2e)、第三系始新统阿山头组(E2a)及第四系全新统。

本区侵入岩出露面积约12km2,主要分布在测区中部,呈岩株状,由花岗闪长岩、黑云母二长花岗岩和钾长花岗岩组成。此外,本区内还广泛发育有花岗岩脉、伟晶岩脉、石英脉、闪长玢岩脉、闪长岩脉。

2.2 查干奴尔地区地球物理特征

通过地面1∶1万高精度磁法测量,发现有8个北东向串珠状磁异常,并按从西到东,从南向北的原则对各异常编号为M46-1、M46-2、……M47-6、M48-7、M48-8号异常。从磁异常展布的形态特征看,与早侏罗侵入的花岗岩体关系密切,基本反映了岩体与围岩的接触带、构造带和中酸性岩体物性特征,一些具有规模的磁异常应为深部磁性体引起的矿化异常。经高精度磁法扫面之后圈定的异常与航磁异常相对照,参见磁法综合异常图所示M46-3、M46-4、M46-5号地面磁异常与航磁46号异常吻合较好,M47-6号地面磁异常,与航磁47号异常吻合较好,M48-7、8号地面磁异常,与航磁48号异常基本吻合。

2.3 查干奴尔地区地球化学特征

与激电剖面测量的同时,进行了10条剖面的土壤地球化学测量。所采样品均做光谱定量分析,分析项目:Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Sb 、As、Mo、W、Sn共10个元素,经统计计算求得元素的异常下限值:Au 1.642 PPb、Ag 84.047PPb、Cu 30.707 PPm、Pb 24.816PPm、Zn 64.034PPm、Sb 1.278 PPm、As 16.715PPm、Mo 1.573 PPm、W 1.527 PPm、Sn 3.074PPm。

在土壤地球化学测量剖面线上,根据取样分析结果,大致确定出各元素异常区段,各元素异常的地质背景说明,工区内第三系出露地区无异常或异常分布稀少,说明成矿作用发生在第三纪之前;二叠系及白垩系出露地区及花岗岩分布区,在断层破碎带、节理密集带及花岗岩体与围岩的接触带等地段的异常相对密集,是成矿的有利地段。在土壤地球化学测量区的东北部5号、6号磁异常区西侧及西南部1号、3号磁异常区范围,为元素异常分布的密集区段。

3 查干奴尔地区成矿条件分析

3.1 查干奴尔地区铜矿成矿的构造环境

查干奴尔地区位于内蒙中部造山系(华北陆块北缘增生带)林西-苏尼特右旗华力西构造带,南部有华北地台与兴安造山系的分界断裂,北部锡林浩特中间地块与苏尼特右旗晚华力西地槽褶皱带的分界断裂,夹在这两个深大断裂之间。根据岩体特征分析,本区的花岗闪长岩,石英二长岩等复式岩体应为成矿岩体,其分异出的含矿热液,可因地质背景不同分别形成细脉侵染型矿床(斑岩型)或脉状多金属矿化。

内蒙古境内已知铜矿床空间上主要沿深(大)断裂分布在不同性质构造单元接触部位,在断隆―断陷带中分布在断隆上;裂陷槽中分布在受同生断裂控制的三级盆地内。根据查干奴尔地区的地质背景分析,本地的矿床类型应为细脉侵染型或脉型铜多金属矿床。

3.2 查干奴尔地区与周边地区金属矿产成矿对比分析

内蒙古全区金属矿产Ⅰ级成矿带属古亚洲成矿域的北部及迭加于古亚洲成矿域北东部的滨(西)太平洋成矿域,内蒙古周边东西向古生带古亚洲成矿域及北东向滨太平洋成矿域,矿产资源丰富。从成矿构造环境分析,蒙古国境内的察干苏布尔加和欧玉陶勒盖大型古生代斑岩型铜金钼矿床,均位于古生代古亚洲成矿域。

察干苏布尔加、欧玉陶勒盖大型铜金矿床处于古亚洲成矿域北部,属古生代蒙古弧形构造带的东段,即西伯利亚板块东南缘古生代增生带及二连―贺根山板块对接带北缘,区域构造线方向呈北东东向―北东向。主要为呈北东东向展布的下古生界奥陶系海相、浅海相火山岩及矿屑岩―碳酸盐建造,上古生界泥盆系浅海相滨海碎屑岩、碳酸盐岩及海相火山岩系,上石炭统―下二叠统海相中性―中酸性及二叠纪火山岩、侵入岩发育,共同构成规模宏大的近东西向―北东东向―北东向古生代火山―岩浆岩带。察干苏布尔加大型斑岩型铜钼矿床和欧玉陶勒盖大型斑岩型铜金矿床即位于该火山―岩浆岩带。

查干奴尔地区与欧玉陶勒盖大型铜金矿床相邻,并且查干奴尔岩体与欧玉陶勒盖岩体均与多期次中酸性岩浆活动有关,故在查干奴尔前期工作中以寻找斑岩型铜矿为目标。欧玉陶勒盖矿床,成矿主岩为长石斑岩、长石―角闪斑岩,通过钻孔验证,查干奴尔岩体主要为花岗闪长岩、黑云母二长花岗岩和钾长花岗岩组成,与欧玉陶勒盖岩体不同,但查干奴尔地区构造复杂,围岩蚀变强烈,围岩蚀变主要有碳酸盐化、绿帘石化并常伴随黄铁矿化等。本区由于受到构造活动、岩浆期后热液以及蚀变作用的控制,在强蚀变的破碎岩中经常见到有稀疏浸染的黄铁矿出现,同时蚀变增强时也有黄铜矿可伴生。ZK05孔180m处肉眼见到明显的黄铜矿化,目估含黄铜矿3%左右,经光谱分析含Cu793―1691PPm,同时含Au0.14g/T,Ag3.75g/T。应进一步进行查证。

4 结论

通过以上分析以及前期对查干奴尔地区的工作,认为在该区找到铜多金属矿还是很有希望的。

1、在查干奴尔前期工作中,仅针对M46、47施工六个钻孔,未对M46、47南部进行验证,故还需施工一定数量的槽探和钻孔工作量,以彻底查明是否有花岗岩和二叠系灰岩的接触带以及可能产生的矿化。

矿物学特征范文4

关键词:成矿模式;建立;探讨

中图分类号:U469文献标识码: A

一、成矿模式的内涵

成矿模式是对矿床赋存的地质环境、矿化作用、随时间变化显示的各类特征(地质的、地球物理的、地球化学的和遥感地质的)和成矿物质来源、迁移富集机理等矿床成因要素进行的概况、描述和解释是某类矿床共性的表达方式。公认为是典型矿床研究的最终成果和成矿规律的表达式。矿床成矿模式按矿产调查工作可以分为:

①区域成矿模式。②矿床成矿模式。③找矿模型三种类型。

二、建立成矿模式

建立矿床成矿模式的目的将各种描述性的内容概括成一组相似矿床的共性认识,总结成矿规律,进行模拟预测,将已知成矿空间延伸到未知地区或地质工作程度较低的地区,提高地质研究程度和充实成矿学理论。典型矿床的解剖研究时,通过建立典型矿床的成矿模式的方式,表达已知区和未知区内成矿特征。

(一)矿床成矿模式内容

1、区域地质背景(大地构造单元、所在区域特征)

2、成矿环境、赋矿地层(时代和岩性特征)、成矿岩体(岩石组合、岩性特征及年代)、控矿构造(用地质图说明)。

3、矿体(或矿床)组合分布规律及产状。

4、矿石类型及矿物组合。

5、矿石结构构造

6、矿化阶段及分带性(用典型剖面图说明)

7、微量元素特征。

8、蚀变类型及分带性(用典型剖面图说明)。

9、成矿物理化学条件。

10、矿床成因机制(成矿物质来源,成矿物质的时空变化特征,在矿床成矿模式图上标出并说明)。

11、矿床类型。

12、控矿条件和找矿标志(即综合方法找矿信息标志)。

(二)建立成矿模式的方法

在GIS平台上建立矿床成矿模式时,几乎涉及到所有矿产(预测)空间数据库中的各类数据都需调用

1、按建模内容调用空间数据库中建模有关的图件、图层、组成建模新档。

2、调用建模对象的典型矿床卡片数据选择建模有关的材料。

3、根据矿床地质、地球物理场、地球化学场特征,按XYZT置作矿床成矿模式图,可以是立体的、也可以是平面的或文字及表格的。

4、通过空间数据库表达搜索和图形交互式搜索、实现迭加操作,平面与平面迭加,剖面与剖面迭加。

5、在迭加图上选定模式必要的图层或删除一些图层。

6、当某些关键性的标志缺少时,可以用手工添加。

7、按模式的地质概念和一定类型矿床的成矿特征构造模式图。

三、区域成矿模式

成矿作用的时空演化、成因联系和成矿机制,从而,提高区域成矿学的理论研究水平,指导区域矿产的预测和勘查工作。根据我国区域矿产的时空分布规律和备类矿产的成因特征,区域成矿单元分为垒球性的(I级)、区域性的(Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ级)、矿田、矿床、矿体7级。建立成矿模式内容可统一考虑以下几方面:

(一)必要图件。区域地质矿产图、各类矿床综合剖面图(并用附表说明各类矿床的基本特征)、域成矿模式图。

(二)区域成矿模式的描述内容。区域地质环境(构造单元、成矿区带、区域地质概况)、成矿期次(时代)和成矿作用及其有关的矿产种类、矿床类型(概括用成矿模式或用代表性的矿床说明、常用综合剖面图和附表说明)、构造对成矿的控制(包括构造层、构造分区和构造类别对区域的和局部的矿化类型的控制作用)、沉积岩相对矿化类型的控制(层位、岩性、古地理)、岩浆岩对矿化类型的控制(时代、产状[喷发、侵入]、岩性及地球化学特征)、变质作用对矿床形成的控制(原岩、温度、压力)、各类矿床随时问的演化关系(矿种、类型)、各类矿床的区域特征、成因及其各自的矿化分带性、各类矿床的认别标志及后期变化特征(包括地质、物探、化探、遥感等信息)成矿系列组合、类型及其呈现的序次(找矿依据、矿床类型及其成因联系,用模式图说明),区域的和局部的控矿因素及找矿标志、参考文献。

总之,建立区域成矿模式是以区内所出现的矿床类型或有代表性的矿床为描述对象,用其综合特征乘解释区域成矿作用的整体性它将促进区域成矿规律研究的深化,是提高我国区域成矿学理论水平的途径。

四、矿床的成矿模式

建立一个矿床的成矿模式的总体内容是相似的,可统一考虑以下几方面:

(一)必要图件。区域的或矿床地质平面图、矿床典型剖面、矿床成矿模式图。

(二)矿床成矿模式。区域地质背最(大地构造单元、成矿区楷级别及所在区域成矿特征)、成矿岩体(岩石组合、岩性特征及年代) 成矿环境(赋矿地层时代和岩性特征)、矿体(或矿床)组合分布及产状、控矿构造(用地质图说明)、矿石类型及矿物组合、矿石结构构造、矿化阶段及分带性(用矿床典型剖面或其它图件说明、蚀变类型及分带性(用矿床典型剖面及其有关图件说明)成矿物理化学条件(压力、温度、pH、Eh、fs2、fo2等)、矿床成因机理(成矿物质、成矿溶液、成矿作用能量来源、找矿标志(即综合技术方法找矿) 、成矿物质的空间变化特征、矿床类型、配合成矿模式图作合理描述)与控矿因素、参考文献。

五、找矿模型

建立一个完整的找矿模型大致包括的内容是:

(一)必要图件有与找矿模型相匹配的矿床成矿模式图;代表矿床(矿体)赋存部位不同埋深的综合剖面图;典型剖面的物性分层图或综合平面图;找矿模型图。

(二)矿床地球物理场特征,包括勘查目标物和目的物物性、异常特征、干扰因素及其影响和矿床在覆盖条件下呈现的地球物理场的推断解释。

(三)矿床地球化学场特征(成矿元素和指示元素种类、元素组合、元素分带、矿床或矿体的头晕和尾晕、化探资料中包含的干扰因素、覆盖条件下的化探晕的特征等)。

(四)地球物理、地球化学模型。

(五)在干扰场压制或消除情况下的物化探场的特征。

(六)找矿需要的物化探和遥感信息。

(七)找矿适用的方法类别、使用的次序及配制。

(八)参考文献。

建立找矿模型需要具备扎实的地质基础数据,它包括地质、物探、化探数据超深探剃的物探资料;推断解释的地质理论。据此建立的找矿模型具有较大的实用性。检验找矿模型效益的途径是实践。找矿模型在勘查工作中具有预测、发现矿床和提高找矿效益的三大作用,供以提高地质一找矿的科学性,解决找矿工作者面临的高难度和高风险的找矿实际问题。但是由于成矿地质体的复杂性、直接和间接找矿理论的多样性、数据处理方法的多模式化,当前建立的找矿模型仍然包含有一定的不确定性。所以其建立模型理论,方法还要不断探索,提高建立模型质量,才能用它有效地指导勘查工作。

应用地质、物探、化探、航卫数据中包含的成矿信息构制找矿模型是当前地质找矿工作的需要,也是当代科学找矿的发展趋势。但是在找矿模型的表达式中,不能过分强调一种方法的有效性而否定或排斥另一些方法的效果,而应从找矿实践出发,在找矿方法最佳组合前提下,标定找矿模型的各项参数,直观而又逻辑地表达各类成矿信息和使用的方法的最佳组合,提出科学找矿的地质前提和方法配置。建立找矿模型标志着综合技术找矿方法的发展和理论上的提高,而且标明理论找矿步人新阶段,即矿产勘查理论的整体提高。找矿模型的内容展示了地质一找矿物件的具体轮廓,通过直接找矿信息的标定、综合和推断解释,阐明间接找矿信息与勘查对象间的空间联系。但由于勘查对象的物理、化学性质差异甚大,通常将找矿模型按方法、手段的组合划分为:①地质经验找矿模②地质一地球物理找矿模型③地质一地球化学找矿模型;④地质一地球物理一地球化学综合方法找矿模型。

六、结语

建立成矿模式对于矿床的勘察、研究与矿床学理论的发展有着十分重要的意义,为此我们仍需继续努力,对已建模式进行不断的改进和完善,从而使成矿模式日趋完美。

参考文献:

[1] 赵晓霞,刘忠法,戴塔根等.山西辛庄金矿床成矿模式分析[J].中南大学学报(自然科学版),2013,(5).

矿物学特征范文5

【关键词】金厂峪;成矿阶段;黄铁矿;自然金

【Abstract】Pyrite is the main gold bearing minerals of Jinchanyu, Through field investigation and sampling, microscope and EPMA analysis of its research. According to the geological features, field output vein penetration relationship and mineral paragenesis characteristics, will be divided into four stages of mineralization of the ore deposit is albite-quartz stage, quartz-sulfide stage, quartz vein and quartz- carbonate stage, each stage characteristic and gradually analysis of pyrite. Native gold production for albite-quartz stage, quartz-sulfide stage of the anhedral crystal pyrite particles. Through the analysis of the chemical composition of pyrite, genesis of the deposit belongs to magmatic hydrothermal type, metallogenic depth is medium-deep.

【Key words】Jinchanyu; Stage of mineralization; Pyrite; Native gold

金厂峪金矿床是冀东地区知名的大型金矿床,该矿床主要载金矿物为黄铁矿,是金的主要携带者和富集者。本文主要研究不同阶段产出的黄铁矿的结构构造特征及化学成分特征,指出何种类型的黄铁矿易于携带和富集金,对寻找金矿具有指示作用。

1 区域地质概况

金厂峪金矿床位于华北地台燕山沉降带马兰峪-山海关隆起的核部中段,即燕山弧形构造带由东西转向北东的拐弯处的南缘[1]。区内出露地层为太古界八道河群王厂组。主要区域变质岩为斜长角闪岩、斜长角闪片麻岩和变粒岩。矿区构造分为断裂构造和褶皱构造。断裂构造呈北北东向展布,主要控矿构造为北北东向韧性剪切带。褶皱构造主要有金厂峪复背斜及崔家堡子复向斜,断裂构造破坏了褶皱构造[2]。区内岩浆岩较发育,主要为太古宙和中生代两个时期的岩浆活动。矿区西部和西北部有燕山期青山口和贾家山花岗岩的出露,其中青山口岩体与成矿有关[3]。岩性从早到晚主要为闪长岩、石英闪长岩、二长花岗岩、碱长花岗岩。

2 成矿阶段

根据野外地质调查、室内显微镜下观察及电子探针分析研究将成矿阶段划分为钠长石―石英阶段、石英―硫化物阶段、白色石英脉阶段和石英―碳酸盐四个阶段[4]。

钠长石―石英阶段以石英脉和肉红色钠长石脉为主,为早期金矿化阶段。石英―硫化物阶段为主要的成矿阶段,黄铁矿呈粉末状,以细粒自形晶、半自形晶、它形晶多种形态共存。该阶段石英呈烟灰色,金属硫化物矿物明显增多。石英大脉阶段未形成较大型的工业矿体,该阶段黄铁矿、黄铜矿等金属硫化物减少,石英、绿泥石、绢云母等脉石矿物增多,围岩蚀变强烈。石英―碳酸盐阶段没有矿化和蚀变,石英小脉体及碳酸盐石英脉沿成矿期最后一期裂隙贯入,多斜切前几期石英脉。四个阶段中,石英大脉阶段和石英―碳酸盐阶段的矿化差,钠长石―石英阶段矿化一般,石英―硫化物阶段的矿化最好。

3 黄铁矿的矿物特征

黄铁矿在四个成矿阶段均有分布,在石英-硫化物阶段分布最广,钠长石-石英阶段和石英大脉阶段次之,石英-碳酸盐阶段最少。黄铁矿多分布于石英、钠长石脉中。晶型为自形、半自形、它形,在前两个阶段多为半自形晶和它形晶,后两个阶段自形晶较多,结晶较好。自形、半自形晶的黄铁矿中不含自然金,它形晶中可见自然金。单颗粒粒度在0.05mm~0.6mm之间。在显微镜下观察黄铁矿表面粗糙,具有麻点、有裂纹。镜下鉴定特征为浅黄色,高硬度,高反射率,均质性,不易磨光。自然金多产在烟灰色石英脉里的它形晶黄铁矿颗粒中。在黄铁矿与钠长石粒间,也见有自然金产出。

4 黄铁矿的化学特征

由黄铁矿电子探针分析结果(表1)可知,四个阶段铁的含量分别为46.18%-46.9%、46.03%-46.79%、46.47%-46.97%、46.6%-46.99%。硫的含量分别为52.01%-53.82%、52.1%-53.16%、52.21%-52.93%、52.42%-53.09%。铁的平均含量为46.54%;硫的平均含量为52.68%。硫的含量低于理论值(53.45%),表现亏硫的特征,其形成推测与热液作用有关[5]。S在钠长石-石英阶段含量最高,在石英-硫化物阶段含量最低,而As在石英-硫化物阶段含量最高。随着成矿作用进行硫的含量逐渐减少,硫在第二阶段含量下降,大量金属硫化物的生成消耗了成矿流体中的硫。由图2看出As和S有反相关性。郭福w(1988)认为成矿流体中硫元素匮乏,硫逸度降低,温度下降,黄铁矿中As元素替代S元素进入晶格,使其晶胞参数增大,化学键联结能力减弱,晶格错位导致晶格缺陷,从而有利于金的赋存[6]。在石英大脉阶段金属硫化物逐渐减少,流体中对硫的消耗也减少,相应黄铁矿中含硫量增多。王奎仁(1989)研究了黄铁矿的Co/Ni比值特征,沉积型矿床远小于1,变质热液型接近1,岩浆热液型1-5,火山热液型5以上[7]。该矿床Co/Ni比值为1.45,属于岩浆热液型矿床。在热液型矿床中黄铁矿含硒量一般为20×10-6~50×10-6,硫、硒比值为1×104~2.67×104。陈海燕(2010)认为黄铁矿w(Fe)/w(S+As)比值与其形成的深度有关[8],本区黄铁矿脉中黄铁矿w(Fe)/w(S+As)值为0.860~0.900,平均为0.881,表明本矿床产出深度为中深部。

5 结论

(1)将本区成矿阶段划分为钠长石―石英阶段、石英―硫化物阶段、白色石英脉阶段和石英―碳酸盐四个阶段。

(2)黄铁矿在石英-硫化物阶段分布最广。晶型为自形、半自形、它形,多为半自形晶和它形晶。自形、半自形晶的黄铁矿中不含自然金,它形晶中可见自然金。自然金多产在烟灰色石英脉里的它形晶黄铁矿颗粒中,在黄铁矿与钠长石粒间,也见有自然金产出。

(3)根据黄铁矿的化学成分特征可知,黄铁矿呈亏硫特征,Co/Ni比值为1.45,属于岩浆热液型矿床。通过黄铁矿w(Fe)/w(S+As)比值可知其成矿深度为中深部。

【参考文献】

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[2]杨连生,侯印伟,等.河北省金厂峪早太古代绿岩带金矿矿床地质特征和矿床成因研究报告[Z].河北:地矿局测绘大队,1984:30-36.

[3]水兰素,常全明.金厂峪金矿床成矿地质特征及成矿模式[J].黄金,2000,11(21):6-8.

[4]郭媛.冀东金厂峪金矿床矿物学特征及成矿作用研究[D].北京:中国地质大学(北京),2013.

[5]梅建明.浙江遂昌治岭头金矿床黄铁矿的化学成分标型研究[J].现代地质,2000,14(1):51-55.

[6]郭福祺.论金矿床中黄铁矿的某些标型特征与含金性的内在联系[J].陕西地质,1988,6(1):2-6.

矿物学特征范文6

[关键词]金矿 矿床地质特征 矿床成因

[中图分类号] P611 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-4-84-2

金矿矿产地质特征及矿床成因的分析是在大量地质勘探工作的基础上开展的,结合地质勘探资料对金矿矿床的地址特征与成因进行分析,研究工作主要包括矿体特征、矿石结构与构造、成矿物质因素、成矿物质来源及成矿物理化学条件等,是矿体分析与挖掘的重要依据。

1金矿矿床地质特征

1.1矿体特征

金矿矿体特征主要是由地层特点、构造以及岩浆活动决定的,一般矿体主要集中在构造破碎带中,金矿矿体与矿体周期岩石是逐渐过渡的。一般来讲, 矿体平面为弧形分布,剖面较规则; 矿体平面为分支复合脉状,矿体局部呈透镜状,剖面为复合脉状; 矿体总体为透镜状,平面为分支复合脉状,剖面呈“S”型,且矿体中部延伸较大,矿体厚度较大。

1.2矿石特征

矿床矿石具有多种类型,常见的矿石类型有四种,其中,石英-白云母-锡石呈灰白色,风化后呈褐黄色,主要分布在内接触带的云英岩化花岗岩中,数量少,较为罕见;褐铁矿-锡石是氧化型带矿石,主要成分包括褐铁矿、黄铁矿、锡石、云英以及其它矿物,主要分布在地表以及矿床浅部;黄铁矿-黄玉-锡石主要分布在构造角砾岩中,一般位于分布带或外带,矿石特征为云英岩与黄铁矿的混合矿物,一般由黄铁矿、锡石、黄玉以及石英等成分,是最为常见的矿石类型;萤石-石英-锡石多处于黄铁矿-黄玉-锡石矿石的裂隙晶洞中,一般呈短柱状,主要成分包括石英、白云母、黄铁矿以及锡石,是仅次于黄铁矿-黄玉-锡石的矿石类型。

由于矿石的形成环境复杂,形成条件的差异造成矿石结构以及构造的不同,按照此类依据,矿石可以分为原生矿石和氧化矿石两类。其中,原生矿石多形成于热液成矿期,主要矿物包括黄铁矿、白铁矿、磁铁矿以及辉锑矿等,矿石中金矿呈微细粒侵染状分布,显微镜观察难以察觉,可用电子探针的方式确定是否含有金矿。原生矿石中,黄铁矿和辉锑矿是主要的载金矿物,黄铁矿中金的含量是由黄铁矿晶的形成决定的,五角十二晶体含金量最高、立方体晶体含金量最低,一般黄铁矿中金的含量与砷的含量呈正比。原生矿石发生氧化现象并在热液渗流的作用下逐渐形成氧化矿石,氧化矿石多形成于热液成矿后期,载金矿物多为褐铁矿和粘土矿物,这是由于褐铁矿具有较强的吸附性,能吸附原生矿石中的金并形成富集金矿体。粘土矿物是矿物在酸性环境中发生风化现象和交代现象,形成具有较强吸附性的特殊层状结构,吸附原生矿石中的金并形成富集的粘土矿物。

1.3矿石构造及结构

原生矿石的构造特征主要有胶状构造、脉状构造、条带构造、网脉构造、角砾状构造等,构造特征之外也保留了原岩沉积碎屑的特征。原生矿石较常见的构造类型为脉状构造以及网脉构造,热液阶段形成的矿物例如黄铁矿、石英等一般为脉状构造,热液阶段形成的黄铁矿胶状构造也是较为普遍的。条带构造多见于围岩裂隙,条带构造矿物一般有黄铁矿以及石英。角砾状构造是热液早阶段或主阶段形成矿物收到外力作用发生断裂,并充填在断裂破碎带中形成的。原生矿石的矿石结构包括粒状结构、交代结构、包含结构以及纤维状结构四种,其中粒状结构又可以分为自形结构和半自形结构。交代结构是在矿石形成的热液蚀变期形成的,交代结构形成晚期,交代结构裂缝充填交代,形成早期石英,常见的交代结构矿石为交代黄铁矿。纤维结构出现在白铁矿中,结构分布无定向性,较为罕见。原生黄铁矿矿石结构为稀疏侵染或分散侵染,半自形晶粒状结构,矿石形成后期的黄铁矿多为自形晶粒状结构。石英矿石结构一般为它形晶粒状结构,石英颗粒较大时为半自形晶粒结构。

氧化矿石的构造一般为孔状构造、土状构造、晶洞状构造以及角砾状构造等,其中孔状构造是由于原生矿石在酸性环境中发生风化现象时,易溶于酸性溶液的成分溶解并流失,形成多孔、松散的矿石结构。土状结构矿体与孔状结构矿体的发生过程类似,区别在于易溶于酸性的物质溶解流失后,留下的稳定矿物多为隐晶质,因而形成土状结构的矿体。晶洞结构是在形成矿物的过程中发生硅化作用形成脉状石英,多为梳状或晶洞填充。角砾状结构多为矿石破碎后,破碎角砾被泥质物或石英等充填,逐渐形成角砾状结构矿体。氧化矿石的矿石结构包括填隙结构、假象结构、泥质结构以及隐晶质结构等,原生矿石在酸性环境中,经过酸性溶液的淋滤作用形成填隙结构,褐铁矿填隙结构形态为脉状或斑块状;隐晶质结构矿石是原生矿石酸性环境中逐渐发生变化,易溶于酸性溶液的不稳定矿物流失,留下的稳定矿物逐渐形成隐晶质矿石;假象结构矿石是在热液阶段或矿石表面氧化结算,黄铁矿与锑的硫化物发生氧化作用,矿石中既存在氧化后的晶体结构,同时也保留了一部分原生矿石结构。泥质结构是原生矿石中易溶于酸性溶液的物质在酸性溶液的淋滤作用下流失,留下的铁泥质或隐晶硅质以泥质填充物的形式在角砾间填充并沿着矿石裂缝方向分布。

2金矿矿床成因

2.1成矿控制因素

金矿矿床成矿控制因素包括地层、构造、岩浆活动以及岩性等,地层对成矿的控制作用表现为地层为金矿矿床的成矿提供了一定数量的成矿物质。金矿矿体形成的必要条件是断层构造,矿体的形成是热液期,岩浆充填在在破碎构造带中并通过运移、交代等作用,逐渐形成矿体,构造是矿体成矿的基本条件。岩浆活动在金矿成矿过程中有着重要作用,首先,岩浆活动将地层中的元素待到成矿环境中,为成矿过程提高了一定的物质基础,此外,岩浆在破碎带中发生运移、充填等现象,是金矿成矿的重要条件。岩性是指岩石的特征,岩性对成矿的控制主要体现在具有特殊性质的岩石为矿体成矿提供了环境,例如角砾岩和碎粉岩等,这一类岩石中具有较多的裂隙和空隙,这为成矿过程中矿液提供了良好的沉淀环境,同时角砾岩受热力作用形成的块状岩石也为成矿提供了很好的屏蔽。

2.2成矿物质来源

金矿矿床成矿物质来源包括同位素地球化学特征和微量元素化学特征。硫同位素的来源主要包括地幔硫、地层硫以及混合硫,其中,地幔硫来源与硅镁层,同位素组成与陨硫铁中的硫同位素相似,地层硫是地层在岩浆作用下发生变化并沉积的过程中形成的,由于地层变化影响因素很多,形成于多种环境,因此地层硫同位素的组成多种多样,通过对黄铁矿中的硫同位素进行测定,我们可以发现,矿石和地层中的硫同位素基本一致,为同一硫源,来源于地层,地层硫与蚀变硫在成矿中也起到一定的作用。

微量元素研究在金矿矿床成因研究中占有重要地位,我们可以通过矿石微量元素的种类与含量来判断矿石的成因。金矿矿石是在碱性还原环境中形成的,矿石中含有的微量元素在碱性还原环境中通常以易溶络合物的形式存在,矿石环境转变为酸性后,易溶络合物在酸性环境下发生化学变化,锡元素沉淀并富集,因此,矿石中锡的含量是判断矿床是否具有热液特征的主要依据。

2.3成矿物理化学条件

成矿物理化学条件包括包裹体基本特征、成矿温度、成矿压力、包裹体盐度和密度等,矿体包裹体按照形成原因的差异可以分为原生包裹体、此生包裹体以及假次生包裹体三种,包裹体一般呈密集状分布,原生包裹体多为不规则状或圆柱状,多数包裹体密集分布,少数为分散分布,次生包裹体类型多为气-液包裹体,一般沿矿体裂隙分布。成矿压力大小决定了矿床的深度,矿体成矿温度变化范围较大,因此矿石属于高中低热液矿床。

2.4成矿过程分析

金矿矿体成矿过程分为三个阶段:成岩沉积期、热液成矿期、氧化表生期,成岩沉积期是金矿成矿的初始阶段,岩石沉积是后期岩石在热液期发生成矿的准备工作。热液成矿期是矿体成矿的关键步骤,热液成岩期氛围早、中、晚三个阶段,热液成岩期早期,流体温度较高,围岩在高温环境下发生硅化现象,围岩中的成矿元素进入流体中,流体逐渐成为含矿热液,因此,热液成矿早期,矿体中含金量很低,矿石形态为细小颗粒状。热液成因中期,也是热液成岩的朱阶段,早期形成的含矿热液沿围岩断裂面不断运移,围岩中成矿元素在运移过程中不断进入含矿热液,热液含矿量不断增加。随着环境温度的降低,成矿条件发生变化,围岩在含矿流体的作用下发生蚀变,形成黄铁矿,矿石中金元素也逐渐沉淀,呈细颗粒状。热液成矿晚期,含矿热液温度进一步降低,矿体周围围岩的蚀变以辉锑矿化为主,辉锑矿元素逐渐沉积,呈细颗粒状。