楊 菊,趙 凱,孫苑迪,張 悅,李智慧
(1.河北省區(qū)域地質(zhì)調(diào)查院,河北 廊坊 065000;2.中國地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘查研究所,河北 廊坊 065000)
區(qū)域成礦規(guī)律研究是地質(zhì)礦產(chǎn)勘查必不可少的環(huán)節(jié),也是分析總結(jié)進一步開展工作的理論基礎(chǔ)。成礦規(guī)律的研究離不開典型礦床的研究工作,典型礦床是以某一點上的研究資料反演區(qū)域成礦作用的基礎(chǔ)。巖礦鑒定工作是礦床研究中重要的手段,是根據(jù)不同礦物的物理性質(zhì)、光學(xué)性質(zhì)等確定巖(礦)石中礦物組分類型、成因等的技術(shù)方法,為分析礦床成因提供依據(jù),尤其是標(biāo)型礦物的鑒定工作,為確定礦床成因類型提供了可靠的依據(jù)[1]。因此,巖礦鑒定在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中占據(jù)重要的地位,本文以巖礦鑒定經(jīng)歷為例,分析其在地質(zhì)勘查中的應(yīng)用效果及重要性。
巖礦鑒定包含兩部分內(nèi)容,一是利用巖石偏光顯微鏡進行的薄片鑒定,主要用于透明礦物的鑒定,通常指的是非金屬礦物,如橄欖石、輝石、角閃石、黑云母、斜長石、鉀長石、石英等,常用于巖石定名、脈石礦物確定、巖漿活動期次等方面;二是利用反射偏光顯微鏡進行光片鑒定,主要用于不透明礦物的鑒定,通常指的是金屬礦石,如黃鐵礦、黃銅礦、磁鐵礦、鉛鋅礦、斑銅礦、輝銻礦等,常用于礦石礦物類型、含量、形成條件等方面的研究。無論是光片還是薄片鑒定,在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中均具有重要的地位,是確定含礦巖性、礦石組構(gòu)、礦石選冶性能、礦床成因的基礎(chǔ)[2]。不同的礦物物理化學(xué)性質(zhì)存在差異,如透明礦物的顏色、突起、晶形、干涉色、軸性等以及金屬礦物的反射率、反射色、內(nèi)反射、硬度等均不同,這也是巖礦鑒定方法應(yīng)用的理論基礎(chǔ),因此,可以根據(jù)未知礦物的上述特征確定礦石中脈石礦物、礦石礦物的類型及含量等。
對金屬礦床研究而言,巖礦鑒定工作更是重中之重,是查明礦石中金屬礦物種類、標(biāo)型礦物、礦石組構(gòu)以及金屬礦物生成序次的基礎(chǔ),也分析推斷區(qū)域成礦熱液運移方式、成礦環(huán)境、成礦深度以及成礦富集整個過程的依據(jù),為進一步劃分成礦期次,研究礦床成因提供證據(jù)。根據(jù)巖礦鑒定的工作場地和方式分為野外工作和室內(nèi)綜合整理工作[3]。野外工作主要以采集樣品為主,一般在具有代表性的礦化露頭,如坑道、探槽、巖芯、地表露頭等部位采用放大鏡或者肉眼大致判斷礦石中礦石礦物、脈石礦物、礦石組構(gòu)以及礦物生成序次等;室內(nèi)綜合整理工作主要是對野外采集的典型樣品進行光薄片制作,通過顯微鏡精確的鑒定出巖(礦)石中的全部礦物組分[4]及組構(gòu)特征。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,其他測試技術(shù)逐漸應(yīng)用于巖礦鑒定領(lǐng)域中,如電子探針分析技術(shù)、X射線衍射技術(shù)等,可以實現(xiàn)定量化的鑒定。
樣品01鏡下所見金屬礦物主要有黃銅礦(約占15%-),黃鐵礦(約占20%),磁鐵礦(約占15%),銅藍(約占0.5%),透明礦物(50%)。其中,黃銅礦反射色顯銅黃色[5],呈它形粒狀,大小一般<0.02mm,分布于黃鐵礦周邊或磁鐵礦和脈石礦物間隙中,其中可見少量的銅藍,在磁鐵礦中可見它形粒狀黃銅礦,黃銅礦充填于磁鐵礦間隙或分布于其周邊,晚于磁鐵礦形成;黃鐵礦反射色為淡黃色,呈半自形-它形粒狀,大小一般0.001mm~0.1mm,分布于脈石中,或與黃銅礦、磁鐵礦連生,呈不規(guī)則狀嵌布于磁鐵礦中,黃鐵礦晚于磁鐵礦形成;赤鐵礦反射色為灰白色帶藍色白色,強非均質(zhì)性,大小一般0.03mm,集合體狀填隙在脈石間隙中,赤鐵礦交代磁鐵礦,具磁鐵礦晶形,其中還可見殘留灰色微帶棕色的磁鐵礦,在磁鐵礦集合體間隙中充填有黃銅礦、黃鐵礦;銅藍反射色顯深藍色-白色微藍,強非均質(zhì)性(火橙-薔薇-橙黃),呈環(huán)邊狀交代黃鐵礦或不規(guī)則狀分布于黃銅礦中,顆粒細小,少見。
樣品02鏡下所見金屬礦物主要有黃銅礦(約占18%),銅藍(約占3%),閃鋅礦(約占11%),黃鐵礦(約占25%),輝銅礦(約占8%),透明礦物(35%)。其中,黃銅礦反射色顯銅黃色,它形粒狀,呈不規(guī)則浸染于閃鋅礦和脈石中或充填于黃鐵礦裂隙中,與閃鋅礦、輝銅礦連生,多數(shù)顆粒較小,大小一般0.05mm,有少量的0.05mm~0.3mm,在黃銅礦中可見少量的銅藍;銅藍反射色顯深藍色,強非均質(zhì)性,火橙色偏光色,呈不規(guī)則狀分布于黃銅礦中,少見;閃鋅礦反射色顯灰色微帶淺棕色,它形粒狀,均質(zhì)性,微弱白色內(nèi)反射,顆粒粗大,裂隙發(fā)育,呈不規(guī)則狀嵌布于脈石中,少量較小的閃鋅礦與黃銅礦連生充填于黃鐵礦裂隙中,光片中可見由閃鋅礦、黃鐵礦形成的脈,脈中閃鋅礦顆粒粗大,閃鋅礦中可見乳滴狀的黃銅礦、輝銅礦固溶分離物,輝銅礦大小一般0.05mm左右;輝銅礦反射色為灰白色帶藍色,微弱非均質(zhì)性,呈不規(guī)則星點狀分布于閃鋅礦和脈石中,多與黃銅礦連生,非均質(zhì)性;黃鐵礦反射色為淡黃色,顯均質(zhì)性,半自形粒狀,大小一般0.3mm左右,多呈不規(guī)則狀嵌布在脈中,在黃鐵礦周邊可見閃鋅礦,裂隙中充填閃鋅礦和黃銅礦,早于閃鋅礦、黃銅礦形成,黃鐵礦-閃鋅礦脈中,均呈粒狀集合體分布。
綜上所述,根據(jù)兩件光片樣品的鑒定結(jié)果可知,該礦床為銅礦床,礦石礦物有黃銅礦、輝銅礦、閃鋅礦、銅藍等,黃銅礦和黃鐵礦晚于磁鐵礦形成,而磁鐵礦是被赤鐵礦交代;黃鐵礦早于閃鋅礦、黃銅礦形成。因此,根據(jù)上述礦物的序次可劃分該礦床的成礦期次,進而分析礦床成因。