广东大宝山多金属矿床断层剖面矿物X射线衍射和近红外光谱分析及其意义

摘要

大宝山多金属矿床为典型的金属硫化物矿床,其具有经济价值的成矿元素包括铜、铁、铅、锌、钨、钼等。矿床的成矿作用与岩浆和变质热液蚀变活动有着密切联系。矿区内构造断裂的广泛发育为成矿热液活动提供了通道和有效的成矿容矿空间,并在成矿后对矿体可以进行改造作用。该研究中在大宝山铜多金属矿床的三个断层剖面中,采集了断层泥、含矿脉体和蚀变围岩共8个样品。然后,对所有样品通过X射线衍射(XRD)和近红外光谱分析(NIR)两种光谱学方法进行了综合测试分析。在样品中多种蚀变类型矿物组合通过光谱学分析被鉴别出来,主要包括黄铁绢英岩化矿物组合(石英、绢云母、黄铁矿和黄铜矿等)、矽卡岩化矿物组合(透闪石、阳起石和石榴石等)和青磐岩化矿物组合(绿泥石、碳酸盐和黄铁矿等)。这些蚀变类型的矿物组合的表明矿区的岩石经历了多种热液蚀变作用的叠加。断层泥样品中则可以鉴别出蚀变围岩和含矿脉体的矿物成分,以及金属氧化物和硫酸盐矿物(黑铜矿、铜矾、钾铁矾和钾明矾石等),以及粘土矿物(伊利石、蒙脱石、高岭石和滑石等)。断层泥中的氧化和风化矿物指示了断层作用为岩石的物理和化学风化过程提供了有利条件。此外,根据三个断层剖面中蚀变围岩的NIR图谱,计算了白云母类矿物的结晶度参数(IC=Al-OH(2200 nm)吸收峰强度/H 2O(1900 nm)吸收峰强度)。在蚀变围岩样品中637平台的IC 1=0.07871/0.03776≈2.08;793平台的IC 2=0.1088/0.0148≈7.35;817平台的IC 3=0.0986/0.0391≈2.52。显然,793平台蚀变围岩白云母类矿物的结晶度明显高于其他两个平台的样品。结晶度越高表明热液活动的温度越高,进而可以推测在793平台蚀变围岩的采样位置相对而言可能更接近于热液活动中心。综上所述,将XRD和NIR两种光谱学分析方法相结合有助于快速准确鉴别蚀变矿物的类型和结晶度,从而为矿床学研究和找矿勘探提供更加丰富的地质资料。