西藏帕南銅-鉬礦床近紅外光譜礦物分析

西藏帕南銅-鉬礦床近紅外光譜礦物分析

巖漿巖和火山噴發(fā)活動較淺的河床，在成礦過程中往往會形成較大的巖漿期后的中-低溫?zé)嵋旱窨蹋ɡ?，斑巖和淺成低溫?zé)嵋旱V床）。這些雕刻的空間分布范圍遠(yuǎn)大于礦體和礦化體本身，更容易發(fā)現(xiàn)和識別。對于這二類礦床,其礦化/蝕變體系經(jīng)過一定地質(zhì)歷史時期的抬升和剝蝕,目前出露在地表的大面積蝕變范圍,一般情況下至少大于1km2,有時甚至大于10km2。蝕變礦物填圖的目的在于圈定蝕變分帶,解釋并找出平面上和縱向上指向蝕變/礦化中心的指示標(biāo)志,判斷礦化中心,為勘探工程部署(如探槽和鉆孔位置)提供更充分的地質(zhì)依據(jù)。與斑巖型和淺成低溫?zé)嵋盒偷V床有關(guān)的熱液蝕變類型及特征蝕變礦物組合為:絹英巖化(石英+絹云母/伊利石±黃鐵礦);鉀化(次生鉀長石±黑云母);高級泥化(石英±葉臘石±明礬石±地開石±高嶺石±硬水鋁石±氯黃晶±黃玉);硅化(塊狀石英/孔洞狀石英);青磐巖化(綠泥石+綠簾石+碳酸鹽±黃鐵礦);中級泥化(綠泥石±伊利石±高嶺石)。對于大部分熱液蝕變礦物,在野外或室內(nèi)單純使用手持放大鏡難以準(zhǔn)確識別其種類及結(jié)晶特征。自20世紀(jì)90年代以來,國際礦產(chǎn)勘查領(lǐng)域開始使用近紅外光譜礦物測量技術(shù)鑒別巖石中的多種礦物,技術(shù)比較成熟并商業(yè)化的儀器是澳大利亞Inte-gratedSpectronicsPty公司生產(chǎn)的短波紅外光譜礦物測量儀(PIMA),許多西方礦業(yè)公司已將PIMA測量作為一種常用勘查手段,特別是應(yīng)用于淺成低溫?zé)嵋盒徒?銀礦和斑巖型銅-金-鉬礦床的勘查工作中。PIMA測量可以識別礦物種類、豐度和結(jié)晶度,從而有效圈定熱液礦化蝕變帶,定量或半定量指示測區(qū)的蝕變強度和蝕變分帶,幫助判定成礦作用規(guī)模和強度等(連長云等,2005)。南京地質(zhì)礦產(chǎn)研究所下屬的南京中地儀器有限公司近年來研制出了便攜式近紅外礦物分析儀(BJKF-1),在一些典型礦區(qū)的使用表明其性能完全達(dá)到或超過PIMA,現(xiàn)已在國內(nèi)許多勘查單位使用。中國冶金地質(zhì)總局礦產(chǎn)資源研究院購進了二臺BJKF-1礦物分析儀,2009年應(yīng)用于總局西藏山南重點成礦帶找礦項目-帕南礦區(qū)的勘查工作中,進行了礦區(qū)北部的蝕變礦物填圖工作,取得了一定的指導(dǎo)找礦的實際效果,本文是該項工作的簡單總結(jié)。1區(qū)域地質(zhì)特征帕南礦區(qū)位于岡底斯成礦帶東段澤當(dāng)?shù)V田,地理位置處于西藏自治區(qū)桑日縣境內(nèi),雅魯藏布江南側(cè),是中國冶金地質(zhì)總局第二地質(zhì)勘查院在近幾年發(fā)現(xiàn)的具有中-大型遠(yuǎn)景的銅-鉬-鎢多金屬礦床(1)。區(qū)域上帕南礦區(qū)處于岡底斯-念青唐古拉板片次級構(gòu)造單元岡底斯火山-巖漿弧構(gòu)造帶之東段南緣、雅魯藏布江弧-陸碰撞結(jié)合帶北緣,拉薩弧間盆地的南緣,為燕山-喜山期印度板塊向北俯沖形成的一個島弧型火山-巖漿巖帶。雅江結(jié)合帶呈近東西向橫貫全區(qū),擠壓造山作用強烈,形成了一系列近東西向展布的復(fù)式褶皺和大規(guī)模的近東西向的逆沖斷裂以及北西向、近東西向張扭性次級斷裂。區(qū)域自上而下出露地層分別為:第四系(Q)、上第三系羅布莎群(Rlb)、下第三系丁拉組(Ed)、白堊系溫區(qū)組(K2w)、門中組(K1-2m)、旦師庭組(K1d)、比馬組(K1b)、麻木下組(K3m)、楚木龍組(K2ch)、林布宗組(K2l)侏羅系上統(tǒng)多底溝組(J3d)、中統(tǒng)葉巴組(J2y)及上三疊統(tǒng)宋熱組(T2s)、江雄組(T2jx)、姐德秀組(T3j),區(qū)內(nèi)白堊系地層分布最廣。區(qū)域侵入巖主要形成于燕山晚期和喜山期,其中燕山晚期侵入巖以中酸性為主,喜山期侵入巖以酸性為主。以規(guī)模較大的復(fù)式花崗質(zhì)雜巖體為特征,主要巖性為石英閃長巖、石英二長巖、花崗閃長巖、黑云二長花崗巖、二云二長花崗巖、鉀長(微斜長石)花崗巖、花崗斑巖等,主要為與洋殼俯沖、陸陸碰撞造山、造山后伸展有關(guān)的Ⅰ型-S型花崗巖(見圖1)。沿雅江結(jié)合帶分布大面積的蛇綠巖帶即澤當(dāng)蛇綠巖,明則以西出露寬3~9km;明則以東出露較窄,僅50~200m,其分布明顯受雅江結(jié)合帶控制,因受板塊碰撞后一系列斷裂構(gòu)造的破壞,形態(tài)十分復(fù)雜。澤當(dāng)蛇綠巖的主要組成部分為變形橄欖巖、張裂巖墻和枕狀熔巖,次要組合為斜長花崗巖和深海沉積的復(fù)理石建造夾彩色燧石巖,層序自下而上為變形橄欖巖-張裂巖墻群-拉斑玄武質(zhì)熔巖(塊狀和枕狀)-深海沉積物。2巖石學(xué)和礦物學(xué)特征礦區(qū)內(nèi)出露地層較簡單(圖2),主要有第三系羅布莎群(Rlb)雜色復(fù)成份礫巖及含礫砂巖;白堊系麻木下組(k1m)火山角礫巖、安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r、安山巖、角礫狀灰?guī)r、條帶狀灰?guī)r等;白堊系比馬組(K1b)塊狀安山巖、安山質(zhì)凝灰?guī)r夾火山角礫巖、變質(zhì)粉砂巖和細(xì)晶灰?guī)r等;三疊系姐德秀組(T3j)炭質(zhì)絹云千枚巖、長石石英粉砂巖等。礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要是近東西向的雅江縫合帶F1及與之平行(局部)的F2斷層,成礦作用受雅江縫合帶F1及F2斷裂構(gòu)造控制。礦區(qū)出露巖漿巖為喜山早期的花崗閃長巖(γδ62),巖石具中粒半自形晶粒狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。礦物成分主要為斜長石、鉀長石、石英,次為角閃石、黑云母等。通過地物化綜合測量以及探槽、鉆探工程揭露,發(fā)現(xiàn)一條規(guī)模較大的含礦構(gòu)造破碎蝕變帶,并在破碎帶內(nèi)圈定一個鎢(鉬)礦體。PZKOO1鉆孔中見到青磐巖化和局部絹英巖化蝕變,并有銅、鉬礦化。含礦構(gòu)造蝕變帶呈NWW走向,往南西陡傾,傾角60°~70°,推測為NEE向走滑斷裂端部推閉型轉(zhuǎn)換構(gòu)造破碎帶。該區(qū)蝕變類型、含礦斑巖、控礦構(gòu)造類型與同一成礦帶上的程巴隱伏斑巖型鉬銅礦床相似,有望發(fā)現(xiàn)隱伏的斑巖型鉬銅礦床。3羥基礦物的蝕變本次蝕變礦物填圖工作使用了BJKF-1型便攜式近紅外礦物分析儀,其光譜測量波長范圍為1300~2500nm,光譜分辨率5~7nm,測量速度20~90s,裝有控制與測量軟件,隨機還帶有標(biāo)準(zhǔn)礦物數(shù)據(jù)庫,用于鑒別礦物(2)。該儀器輕便,重量小于5kg,易于攜帶,測量速度快,不需制樣,測量介質(zhì)(樣品)多樣,成本較為低廉。使用近紅外礦物分析儀可以識別:含羥基之硅酸鹽礦物(綠簾石,綠泥石,閃石,葉臘石,黃玉,明礬石,地開石,高嶺石,硬水鋁石,氯黃晶,白云母,蒙脫石,伊利石等)、硫酸鹽礦物(明礬石,黃鐵鉀礬,石膏等)和碳酸鹽礦物(方解石,白云石等)。這些礦物多是熱液蝕變或風(fēng)化淋濾的產(chǎn)物。蝕變礦物填圖工作主要包括野外地質(zhì)踏勘、樣品采集、樣品測量和數(shù)據(jù)處理與解釋四個階段。在采樣之前要對工作區(qū)進行地表地質(zhì)踏勘,結(jié)合已有資料大致判斷成礦類型和分布范圍,當(dāng)能夠判斷存在一定的斑巖型銅-鉬-金礦床和淺成低溫?zé)嵋盒徒?銀礦床礦化-蝕變特征時,可以布置蝕變礦物填圖工作,使用專用采樣記錄表,采樣范圍要適當(dāng)覆蓋周邊無礦化-蝕變地帶。樣品一般有半個拳頭大小即可,盡量敲出至少三個較平坦的新鮮面,著重采集有明顯蝕變的巖石樣品,間距約在50~200m。樣品在野外駐地進行集中測量和記錄,每個樣品一般測量三個數(shù)據(jù);通過礦物的光譜曲線,對比標(biāo)準(zhǔn)礦物譜線,確定蝕變礦物種類及結(jié)晶特征,記錄及計算特征參數(shù)。使用GIS(如MapInfo)軟件做出各類圖件,并結(jié)合化探、物探等進行綜合分析與解釋。本次工作選擇帕南礦區(qū)北部近2km2地區(qū)展開實驗性工作,采樣間距大致在100~150m,結(jié)合地形和地質(zhì)條件采集樣品,共采了123件樣品。4蝕變礦物組合對所采巖石樣品使用BJKF-1近紅外礦物分析儀進行了測量,鑒別出了5種主要的蝕變礦物:伊利石、綠泥石、綠簾石、方解石、蒙脫石,石英普遍存在,未鑒別出高級泥化蝕變帶中的特征蝕變礦物;根據(jù)特征蝕變礦物組合劃分出了絹英巖化、青磐巖化、硅化、泥化等幾種蝕變類型(圖2)。在近紅外光譜曲線圖上,白云母類礦物(白云母、多硅白云母、鈉云母、伊利石等)的結(jié)晶度(IC=AlOH(2200nm)吸收峰深度/H2O(1900nm)吸收峰深度)是一個重要參數(shù),一般而言,伊利石(或白云母)的結(jié)晶度越高,反映其形成溫度越高,即越接近熱液活動中心(Dubaetal.,1983)。帕南礦區(qū)伊利石主要分布在南西部,其含量和結(jié)晶度也有所變化(圖3),有向南西方向伊利石含量增多、結(jié)晶度增高(2200nm吸收峰陡深、尖銳)的趨勢,指示向南西方向蝕變強度增強;伊利石主要分布于花崗閃長巖中,局部還伴生有零星浸染狀黃鐵礦(地表所見多已氧化為褐鐵礦,但仍然保留黃鐵礦晶形,鉆孔中有新鮮浸染狀和脈狀黃鐵礦),根據(jù)礦物組合應(yīng)該是絹英巖化蝕變;部分伊利石分布于花崗閃長巖北側(cè)的地層中,主要受斷裂構(gòu)造的控制。蒙脫石分布局限,主要受斷裂構(gòu)造控制。綠泥石、綠簾石和方解石主要分布于花崗閃長巖北側(cè)的地層中,其含量在不同樣品中有所變化,局部伴生有浸染狀黃鐵礦(地表所見多已氧化為褐鐵礦,但仍然保留黃鐵礦晶形),礦物組合反映是典型的青磐巖化蝕變。帕南礦區(qū)北部地表主要蝕變類型為青磐巖化及絹英巖化,還可見小范圍泥化現(xiàn)象,未見高級泥化和鉀化蝕變。小范圍的泥化(蒙脫石)主要沿斷裂帶分布,明顯受構(gòu)造斷裂控制,應(yīng)該是近地表分化、淋濾作用形成的,與成礦作用無關(guān);青磐巖化分布在測區(qū)的北東部,絹英巖化分布在測區(qū)的南西部,并向南西方向有增強的趨勢(圖2),推測接近斑巖型礦化-蝕變體系中心;高級泥化蝕變的缺失可能指示本礦區(qū)已經(jīng)經(jīng)歷了相當(dāng)程度的抬升和剝蝕,現(xiàn)在的地表在剖面上處于蝕變體系的中部,主體位于鉀化帶之上的絹英巖化蝕變帶中。根據(jù)蝕變礦物填圖結(jié)果,結(jié)合物探、化探異常分布,推斷在平面上主要成礦中心位于本次測區(qū)南西部,靠近雅魯藏布江縫合帶一側(cè),建議在較強絹英巖化蝕變部位實施1~2個鉆孔進行驗證。中國冶金地質(zhì)總局第二地質(zhì)勘查院西藏分院在所填出的絹英巖化帶南西部施工鉆孔PZK701進行驗證,發(fā)現(xiàn)多層銅-鉬礦化,巖石主要為花崗閃長巖,500m深度以上部位普遍有中等或強的絹英巖化蝕變,500m以下出現(xiàn)弱的鉀化蝕變。5多層銅-鰲礦化研究在蝕變礦物填圖工作中使用近紅外光譜礦物分析技術(shù)可以識別礦物種類、豐度和結(jié)晶度,定量或半定量指示測區(qū)的蝕變強度和蝕變分帶。帕南礦區(qū)地表主要蝕變類型為青磐巖化及絹英巖化,有小范圍泥化現(xiàn)象,未見高級泥化和鉀化蝕變。根據(jù)蝕變礦物填圖結(jié)果,結(jié)合物、化探異常分布,推斷在平面上主要