基于红外光谱技术的蚀变矿物识别与应用研究——以西藏铁格隆南铜(金)矿床为例

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斑岩型矿床与浅成低温热液型矿床空间上往往具有共生过渡变化的关系,是矿床地质学家及勘查学家长期关注焦点和研究重点。西藏铁格隆南铜(金)矿床是青藏高原发现的首例高硫化浅成低温热液矿化叠加于斑岩铜矿化之上的超大型铜(金)矿床。通过勘查,2013-2015年期间,该矿床已查明铜资源量超过1100万吨,预测铜远景资源量超过1500万吨,伴生金资源量超过120吨,是我国最大的千万吨级单体铜(金)矿床。红外光谱测试技术作为一种勘查工具,能够帮助勘查地质学家对蚀变矿物进行快速识别,蚀变矿物指示矿化,进而指导找矿,提高找矿效率。  本文选取西藏铁格隆南铜(金)矿床施工的4个钻孔(ZK0804、ZK1604、ZK2404、ZK3204)和地表105件岩石样品,开展了铁格隆南矿区基于短波红外技术与热红外技术的蚀变矿物识别研究,通过确定蚀变矿物组合,查明蚀变矿物分布规律,最后构建了基于红外光谱技术的找矿勘查模型,为矿区深(边)部找矿勘查和预测提供了方法技术支持。本次研究取得以下成果:  1、通过短波红外光谱分析测试,在钻孔岩心样品中识别出高岭石、明矾石、地开石、叶腊石、白云母、石膏、水铝石、蒙脱石等等蚀变矿物,分布于钻孔的浅地表和中部位置,是酸性-强酸性流体淋滤蚀变的产物,代表高硫化浅成低温热液矿化蚀变组合。  2、通过傅里叶热红外分析测试,在钻孔岩心样品中识别出黑云母、角闪石、铁镁-绿泥石、铁-绿泥石、金红石、倍长石等等蚀变矿物,主要集中分布于钻孔的深部位置,且黑云母和角闪石的数量在钻孔深度逐渐加深,有继续向下延伸的趋势,揭示了以钾硅化为主的蚀变特征,证实矿床深部存在斑岩矿化的蚀变矿物组合。  3、矿区地表岩石样品的短波红外光谱分析测试表明,矿区地表主要见有硬石膏、水铝石、高岭石、多硅白云母、蒙脱石、明矾石、伊利石等等蚀变矿物,形成以石膏和水铝石为中心的蚀变分带,围绕着石膏带,分布有明矾石带、高岭石带、多硅白云母带、蒙脱石带、白云母+伊利石带。综合研究认为,石膏+水铝石蚀变带边界限定了矿体的最大边界范围。  4、综合本次研究成果,本文尝试建立了铁格隆南矿区的红外光谱勘查模型。垂向上,浅部发育以明矾石+高岭石为代表的硫酸盐-粘土矿物组合,代表矿区浅部高硫化型浅成低温热液矿化,随钻孔深度的增加,蚀变矿物组合逐渐转变为角闪石-黑云母组合,且具有继续向下延伸的趋势,证实了深部高温岩浆-热液成矿作用的存在。以上结果进一步印证和支持了铁格隆南矿区矿体的二元结构模型。  5、结合地表和钻孔的蚀变矿物识别和研究,认为矿区深(边)部的找矿潜力依然十分巨大。
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