短波紅外光譜技術(shù)在新疆阿舍勒銅鋅礦床勘查中的應(yīng)用

游富華，蔣姣姣，張錦章，賴曉丹

(1． 中色紫金地質(zhì)勘查(北京)有限責(zé)任公司， 北京 100012； 2. 紫金礦業(yè)集團(tuán)股份有限公司， 福建 上杭 364200)

阿舍勒銅鋅礦床位于新疆阿爾泰造山帶南緣，是20世紀(jì)80年代國(guó)內(nèi)發(fā)現(xiàn)和勘查評(píng)價(jià)的唯一大型火山巖型塊狀硫化物(VMS)礦床(馮京等， 2012)。近半個(gè)世紀(jì)以來，阿舍勒銅鋅礦床作為新疆典型塊狀硫化礦床代表引起多數(shù)學(xué)者的廣泛關(guān)注，前人對(duì)其礦田構(gòu)造、礦床地質(zhì)、成礦物質(zhì)來源、同位素地球化學(xué)和年代學(xué)等方面進(jìn)行了系統(tǒng)研究，取得了重要的進(jìn)展和認(rèn)識(shí)(陳毓川等， 1996； 王登紅， 1996； 李華芹等， 1998； 牛賀才等， 2006； 楊富全等， 2013, 2015， 2016； 鄭義等， 2015)。隨著近十多年來勘查和開發(fā)程度的不斷深入，找礦取得了突破。礦床自發(fā)現(xiàn)以來做了大量的物探工作，包括自然電場(chǎng)法、激發(fā)極化法、瞬變電磁法(TEM)、可控源音頻大地電磁法(CSAMT)、重力及井中物探等，尤其是近年來利用可控源音頻大地電磁法(CSAMT)尋找深部隱伏礦化體，并投入了大量地表鉆探進(jìn)行驗(yàn)證，但由于礦體厚度小、埋深大，未取得良好的找礦效果。因此，目前急需尋找快速有效的勘查技術(shù)方法進(jìn)行下一步的找礦工作。

短波紅外光譜技術(shù)(short ware infrared， SWIR)能夠快速有效地識(shí)別出含氫氧根或含水的層狀硅酸鹽、硫酸鹽類和碳酸鹽類，測(cè)定特征蝕變礦物的光譜參數(shù)，可用于指示熱液成礦體系的環(huán)境參數(shù)，劃分蝕變分帶，厘定熱液/礦化中心(Changetal.， 2011； Chang and Yang， 2012； Nealetal.， 2018； 陳華勇等， 2019； 田豐等， 2019)。該技術(shù)是現(xiàn)代找礦勘查和礦產(chǎn)資源潛力評(píng)估的重要手段之一(連云長(zhǎng)等， 2005； 戴倩倩， 2009； 許超等， 2014； 彭自棟等， 2016； 黃健瀚等， 2016； 陳華勇等， 2019)，并已廣泛應(yīng)用于斑巖礦床、淺成低溫?zé)嵋旱V床、火山成因塊狀硫化物礦床(VMS)和鐵氧化物-銅金礦床(IOCG)的勘查中(Herrmannetal.， 2001； Yangetal.， 2005； Changetal.， 2011)。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，在阿舍勒銅鋅礦床開展了系統(tǒng)的短波紅外光譜勘查研究，鑒別蝕變礦物，劃分蝕變分帶，通過特征礦物的光譜參數(shù)變化規(guī)律，建立礦床蝕變找礦標(biāo)志，厘定熱液/礦化中心，為新疆阿舍勒銅礦下一步找礦方向提供依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景及礦床概況

阿舍勒銅鋅礦床位于阿爾泰山造山帶南緣阿舍勒火山-沉積盆地內(nèi)(圖1)(李華芹等， 1998)。區(qū)域內(nèi)出露的地層主要為中下泥盆統(tǒng)火山巖、碳酸鹽巖和碎屑巖以及下石炭統(tǒng)的濱-淺海火山巖-碎屑沉積巖夾碳酸鹽巖。區(qū)域主體構(gòu)造為瑪爾卡庫里斷裂，是瓊庫爾-阿巴宮褶皺帶與額爾齊斯褶皺帶的分界斷裂，總體走向 NW-SE，斷層面傾向NE，平面上呈舒緩的反“S”型斜穿阿舍勒盆地。在斷裂帶的東北側(cè)除阿舍勒銅鋅礦床外，還發(fā)育有薩爾朔克金多金屬礦床、床阿依銅礦床、喀英德銅礦點(diǎn)、阿依托漢銅礦點(diǎn)等。區(qū)內(nèi)侵入巖十分發(fā)育，巖性以基性和中酸性為主。

礦床產(chǎn)出受地層層位和構(gòu)造控制。礦床主要賦存在中泥盆統(tǒng)阿舍勒組第2巖性段中亞段(D2as2b)中，是與海底火山噴氣活動(dòng)有關(guān)的塊狀硫化物礦床，具有雙層結(jié)構(gòu)。礦化層位較穩(wěn)定，走向延伸長(zhǎng)，礦體形態(tài)簡(jiǎn)單-中等(圖2)，多呈厚板狀、長(zhǎng)透鏡狀，總體近NW走向，傾向E，傾角55°～80°，向北側(cè)伏，側(cè)伏角65°～80°。礦石中金屬礦物主要為黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦，次為方鉛礦、鋅砷黝銅礦、含銀鋅銻黝銅礦等。非金屬礦物為石英、絹云母、綠泥石、重晶石、方解石等。礦石結(jié)構(gòu)主要有微細(xì)粒狀結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)、黃鐵礦與黃銅礦固溶體分離結(jié)構(gòu)(圖3)。礦石構(gòu)造主要有塊狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀構(gòu)造(圖3)。

圖 1 新疆阿舍勒銅礦區(qū)區(qū)域地質(zhì)圖[據(jù)楊富全等(2015)修改]Fig. 1 Regional geological map of Ashele Cu-Zn deposit in Xinjiang(after Yang Fuquan et al., 2015)

圖 2 Ⅰ號(hào)礦體11線地質(zhì)剖面圖(a)和350 m中段水平斷面圖(b)Fig. 2 Geological profile of line 11(a)and 350 m level plan(b)of orebody Ⅰ

礦區(qū)圍巖蝕變較為發(fā)育，熱液蝕變大多呈面型展布，少數(shù)呈線型，屬于火山熱液作用的同生蝕變。蝕變類型以硅化、絹云母化、黃鐵礦化為主，次有綠泥石化、碳酸鹽化，局部發(fā)育有重晶石化、高嶺土化、綠簾石化、陽起石化等。

經(jīng)近幾年來勘查，取得深部找礦突破，儲(chǔ)量進(jìn)一步擴(kuò)大，全區(qū)礦石量5 950.64萬噸，銅金屬量131.8萬噸，Cu平均品位2.22%，鋅金屬量61.0萬噸，Zn平均品位1.03%(新疆哈巴河阿舍勒銅業(yè)股份有限公司， 2021)(1)新疆哈巴河阿舍勒銅業(yè)股份有限公司.2021.新疆哈巴河縣阿舍勒礦區(qū)銅鋅礦資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告.。

2 樣品采集及測(cè)試

本次工作主要基于詳細(xì)的野外地質(zhì)調(diào)查、鉆孔巖芯編錄和采樣分析，在室內(nèi)進(jìn)行了詳細(xì)的顯微相學(xué)觀察和大量的SWIR光譜分析。從礦區(qū)南16線至北25線，涵蓋Ⅰ號(hào)銅鋅主礦體范圍，共編錄和測(cè)試鉆孔47個(gè)，累計(jì)編錄/測(cè)試長(zhǎng)度22 150 m。

野外巖心編錄主要包括巖性分層、蝕變分層、構(gòu)造分層，詳細(xì)描述顏色、巖礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造、巖礦石的物質(zhì)組成以及蝕變礦物種類、強(qiáng)度及目估含量，礦化類型、礦化種類、強(qiáng)度以及目估含量，按剖面對(duì)上述巖礦石進(jìn)行對(duì)比研究。

所用的巖心光譜掃描儀CMS350A(以下簡(jiǎn)稱CMS350A)是中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局南京調(diào)查中心承擔(dān)的國(guó)家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項(xiàng)“巖心光譜掃描儀研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化”課題研制而成的，采用小型化可見光-近紅外(VNIR)和短波紅外(SWIR)成像光譜儀(蒙亞平等， 2017)。掃描對(duì)象是固定的巖心，首先對(duì)每個(gè)鉆孔巖心樣品進(jìn)行清洗并晾干，測(cè)試前對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)，把存放鉆孔巖心的巖心箱按掃描順序放置巖心盤，然后從巖心右上角開始到左下角結(jié)束沿巖心盤縱向進(jìn)行掃描，當(dāng)達(dá)到底部時(shí)，向左偏移1個(gè)巖心盤格子的位置，繼續(xù)從右上到左下掃描，直至掃描完整個(gè)巖心盤。掃描速度為30幀/s。

先用光譜地質(zhì)分析軟件(the spectral geologist， TSG)對(duì)所有的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)解譯，然后通過人工進(jìn)行逐條核對(duì)和檢查，并最終確定礦物的種類。白云母族-蒙脫石(1 900 nm和2 200 nm)和綠泥石(2 250 nm 和2 335 nm)的吸收峰位(Pos)和吸收峰位深度(Dep)等參數(shù)都可通過TSG的標(biāo)量(scalar)直接獲取，白云母族-蒙脫石的結(jié)晶度(IC card)也可以通過TSG的標(biāo)量功能直接求出(陳華勇等， 2019)。

3 測(cè)試結(jié)果及SWIR蝕變參數(shù)變化特征

3.1 蝕變類型及分帶

對(duì)礦區(qū)南16至北25線范圍共47個(gè)鉆孔累計(jì)22 150 m巖心的系統(tǒng)進(jìn)行的測(cè)試結(jié)果(圖4)顯示，礦區(qū)圍巖蝕變分布廣泛(表1)，蝕變類型主要有硅化、絹云母化、黃鐵礦化及綠泥石化，次有重晶石化、碳酸鹽化(圖5)，局部發(fā)育有高嶺土化、綠簾石化、蒙脫石化、明礬石化和陽起石化、次閃石化等。硅化是礦區(qū)內(nèi)最發(fā)育，并且分布較廣的蝕變類型。絹云母化為圍巖受堿性熱液作用的一種蝕變，多伴隨硅化出現(xiàn)，分為兩種: 一為熱液蝕變形成，常伴隨硅化、黃鐵礦化出現(xiàn)；二為區(qū)域變質(zhì)作用形成，常伴隨碎裂、糜棱巖化，呈線狀分布。黃鐵礦化也是礦區(qū)廣泛發(fā)育的一種蝕變，普遍伴隨硅化和絹云母化出現(xiàn)，有時(shí)與黃銅礦共生。

以350KZ19-5孔為例(圖6)，可以看出蝕變礦物的含量伴隨孔深而變化，淺部以綠泥石化為主，逐漸過渡到以絹云母化為主，并伴隨著硅化和黃鐵礦(光譜無法檢測(cè)的區(qū)域)，鉆孔底部以綠泥石化為主。結(jié)合巖性、蝕變及礦化特征，發(fā)現(xiàn)淺部綠泥石化的主要巖性為閃長(zhǎng)巖脈、凝灰?guī)r，再過渡到以絹云母化為主，即發(fā)生退蝕變，對(duì)應(yīng)銅、鋅、硫品位升高，表明黃鐵礦開始逐漸增多，在無法檢測(cè)區(qū)域含量達(dá)到最高，并伴隨著銅、鋅礦化，成為銅(鋅)硫礦石，隨后又過渡到以綠泥石化為主，其對(duì)應(yīng)的銅、鋅、硫品位急劇下降，甚至低于檢出限，也表明礦石與圍巖接觸截然。不難發(fā)現(xiàn)，黃鐵礦化+絹云母化+(強(qiáng))硅化的蝕變組合與成礦關(guān)系密切，其余測(cè)試的鉆孔也具有相似的規(guī)律。因此，根據(jù)野外巖心詳細(xì)地質(zhì)編錄和觀察，同時(shí)結(jié)合礦區(qū)所測(cè)定的蝕變礦物類型及分布情況，可將礦區(qū)內(nèi)的圍巖蝕變組合類型大致劃分為以下5種：黃鐵礦化+絹云母化+強(qiáng)硅化組合、黃鐵礦化+絹云母化+硅化組合、黃鐵礦化+絹云母化+弱硅化組合、黃鐵礦化+綠泥石化+弱硅化組合、黃鐵礦化+綠泥石化+碳酸鹽化組合。

圖 3 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征(標(biāo)本/鏡下尺度)Fig. 3 Photographs /microphotographs showing structural characteristics of orea—致密塊狀(銅鋅硫)； b—條帶狀(銅鋅硫)； c—紋層狀(黃銅礦與閃鋅礦互層)； d—脈狀； e—角礫狀(銅為主)； f—共邊結(jié)構(gòu)； g—交代殘余結(jié)構(gòu)； h—交代充填結(jié)構(gòu)； i—骸晶結(jié)構(gòu)； Py—黃鐵礦； Cp—黃銅礦； Sph—閃鋅礦； Thr—黝銅礦a—dense massive structure (copper-zinc sulfide ore); b—banded structure (copper-zinc sulfide ore); c—laminated structure (chalcopyrite is interbedded with sphalerite); d—vein; e—breccia (mainly copper); f—co-corresponding edge texture; g—metasomatic relict texture; h—metasomatic packing texture; i—skeletal texture; Py—pyrite; Cp—chalcopyrite; Sph—sphalerite; Thr—tetrahedrite

圍巖蝕變組合在走向和垂向上均表現(xiàn)明顯的分帶特征。在走向上，由南20線至8線蝕變表現(xiàn)以黃鐵絹云母強(qiáng)硅化為主；8至25線，硅化有減弱的趨勢(shì)，表現(xiàn)為黃鐵絹云母硅化，并在斷裂帶發(fā)育有高嶺土化；25線以北出現(xiàn)大量英安斑巖，以綠泥石化蝕變?yōu)橹?，僅在深部可見弱黃鐵絹云母硅化。在傾向上， 從正常翼→轉(zhuǎn)折端→倒轉(zhuǎn)翼，蝕變強(qiáng)度(尤其是硅化強(qiáng)度)具逐漸增強(qiáng)的趨勢(shì)，大致呈帶狀分帶，中心為具(強(qiáng))硅化-黃鐵礦化-絹云母化蝕變，其外側(cè)硅化和黃鐵礦化減弱，但處于黃鐵礦化-絹云母化帶，最外側(cè)為綠泥石化-絹云母化帶或碳酸鹽化-綠泥石化-絹云母化帶，黃鐵礦化顯著減弱(圖7)。

圖 4 礦區(qū)巖心掃描鉆孔分布及蝕變類型[修改自蔣姣姣等(2015)?]Fig. 4 Core scanning distribution and alteration type of boreholes (modified from Jiang Jiaojiao et al., 2015)?Chl—綠泥石； ser—絹云母； cal—碳酸鹽； ill—伊利石； mon—蒙脫石Chl—chlorite; Ser—sericite; Cal—carbonate; Ill—illite; Mon—montmorillonite?蔣姣姣， 黃海燕， 祁進(jìn)平， 等. 2015. 巖心光譜掃描儀立體填圖礦產(chǎn)勘查應(yīng)用研究.

表 1 阿舍勒銅鋅礦巖礦石蝕變特征Table 1 Alteration characteristics of rock and ore in Ashele Cu-Zn deposit

通過圖7不難發(fā)現(xiàn)主礦體正常翼和倒轉(zhuǎn)翼的蝕變組合、蝕變強(qiáng)度、蝕變寬度均有不同，不具有對(duì)稱性，倒轉(zhuǎn)翼的上盤出現(xiàn)黃鐵礦+絹云母+強(qiáng)硅化組合，而對(duì)應(yīng)正常翼的下盤出現(xiàn)弱黃鐵礦+絹云母+硅化組合，前者的蝕變強(qiáng)度和延伸范圍比后者更大。

3.2 蝕變參數(shù)特征

不同礦物的光譜曲線形狀和吸收峰位不同，根據(jù)這一特性，可區(qū)分巖石中的礦物成分(Clarketal., 1990)。白云母Al—OH波長(zhǎng)范圍均在2 195～2 225 nm內(nèi)變化，吸收峰值若大于2 205 nm表明其為多硅白云母，具有貧Al、富Mg 或Fe特征；吸收峰值位于2 205 nm附近，表明其為白云母，具有富K和Al特征；若位于2 195～2 205 nm、集中在2 200 nm附近，表明其為鈉云母，具有富Al、含Na特征。以350KZ19-5鉆孔為例，鉆孔中不同巖性的白云母吸收峰值區(qū)間不同(圖8)：英安斑巖的白云母Al—OH波長(zhǎng)位于2 200～2 205 nm之間；凝灰?guī)r(含角礫)的白云母Al—OH波長(zhǎng)略大于2 205 nm；黃鐵礦化凝灰?guī)r的白云母Al—OH波長(zhǎng)位于2 200 nm附近； 塊狀銅硫礦石受金屬硫化物過多，未檢測(cè)出蝕變礦物；凝灰?guī)r的白云母Al—OH波長(zhǎng)大于2 205 nm。350KZ15-5鉆孔由淺到深表現(xiàn)為：從多硅白云母(貧AL、富Mg 或Fe)變化至白云母(富K和AL)、鈉云母(富AL、含Na)，再至多硅白云母。

圖 5 礦區(qū)0米標(biāo)高以下巖礦石蝕變類型及特征Fig. 5 Alteration types and characteristics of rock and ore of mining area below 0 m levela—硅化帶； b—面型硅化； c—石英脈； d—面型絹云母蝕變； e—強(qiáng)絹云母化(產(chǎn)于斷裂帶)； f—條紋狀銅硫礦石； g—脈狀黃鐵礦； h—斑點(diǎn)狀綠泥石； i—線狀綠泥石a—silicified belt; b—planar silicification; c—quartz vein; d—planar sericitization; e—intensive sericitization (occurrence in the fault zone); f—striped copper-sulfur ore; g—veined pyrite; h—spotted chlorite; i—linear chlorite

綠泥石的Fe—OH特征吸收峰一般在2 245～2 265 nm附近，并隨著Fe和Mg的二價(jià)離子在綠泥石晶體中八面體含量的變化而變化： 2 260～2 265 nm的吸收峰值對(duì)應(yīng)富鐵綠泥石，集中在2 250 nm對(duì)應(yīng)富鎂綠泥石，2 255～2 260 nm則對(duì)應(yīng)富鐵鎂綠泥石。以350KZ15-3、350KZ15-4為例，綠泥石的Fe—OH特征吸收峰分布特征反映鉆孔從淺到深對(duì)應(yīng)的是鐵鎂綠泥石-富鐵綠泥石-富鎂綠泥石-(礦化體)-鐵鎂綠泥石(圖9)。

圖 6 阿舍勒銅鋅礦350KZ19-5蝕變與礦化關(guān)系Fig. 6 Relationship between alteration and mineralization of 350KZ19-5 borehole in Ashele Cu-Zn deposit

圖 7 阿舍勒銅鋅礦13、19、21線圍巖蝕變分帶簡(jiǎn)圖[修改自吳曉貴等(2018)?]Fig. 7 Wall-rock alteration zones on lines 13,19 and 21 of Ashele Cu-Zn deposit (revised from Wu Xiaogui et al., 2018)??吳曉貴， 陳 鵬， 秦紀(jì)華， 等． 2018． 新疆哈巴河縣阿舍勒銅礦區(qū)礦體空間分布規(guī)律及深部找礦預(yù)測(cè)研究(內(nèi)部報(bào)告)．

圖 9 350KZ15-3(a)、350KZ15-4(b) 綠泥石Fe—OH吸收峰位(紅色框標(biāo)注代表礦化體位置)Fig. 9 Fe—OH absorption peak position of chlorite in borehole 350KZ15-3(a) and 350KZ15-4(b) (the red box indicates the location of mineralization)

峰強(qiáng)比是特征峰強(qiáng)度和吸附水峰強(qiáng)度之比，可以反映礦物形成時(shí)的相對(duì)溫度，峰強(qiáng)比值大時(shí)形成的礦物溫度相對(duì)偏高。這一比值也被稱為礦物結(jié)晶度(SWIR-IC)(楊志明等， 2012)。SWIR-IC與通過X射線粉晶衍射測(cè)試所得的白云母結(jié)晶度(XRD-IC)不是同一概念，Chang等(2011)對(duì)相同樣品進(jìn)行的測(cè)試結(jié)果顯示出SWIR-IC與XRD-IC具有非常好的負(fù)相關(guān)關(guān)系,認(rèn)為兩者均可用作指示白云母的結(jié)晶度。根據(jù)對(duì)鉆孔中提取的白云母反射光譜特征參數(shù)進(jìn)行采集，然后對(duì)每個(gè)鉆孔的特異值進(jìn)行剔除，按95%可信度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)圍巖及礦石的白云母SWIR-IC(白云母2 200 nm吸收峰深度與1 900 nm吸收峰深度的比值)均具有一定變化范圍(表2)。從表2中可知，英安斑巖(2.27～3.11)>玄武巖(2.00)>黃鐵礦化凝灰?guī)r(1.12～2.20)>含角礫凝灰?guī)r(0.91～1.63)， 硫鐵礦石(1.03～1.57)>銅鋅硫礦石(0.98～1.42)>鋅礦石(1.08)>銅礦石(1.00)>低品位鋅礦石(0.77)。

表 2 鉆孔中巖礦石中白云母的結(jié)晶度Table 2 Muscovite crystallinity of rock and ore in boreholes

4 討論

4.1 蝕變礦物(SWIR)勘查標(biāo)志

通過鉆孔SWIR蝕變測(cè)試，并結(jié)合鉆孔二次編錄，發(fā)現(xiàn)阿舍勒礦區(qū)的綠泥石(鎂綠泥石、鐵鎂綠泥石和鐵綠泥石)、白云母族(伊利石、白云母和多硅白云母)在空間分布上非常廣泛，進(jìn)一步探索蝕變組合、白云母與綠泥石的蝕變參數(shù)在空間上的變化規(guī)律，對(duì)了解熱液的溫壓環(huán)境等有著極其重要的作用。

(1) 蝕變組合標(biāo)志

在上述5種蝕變組合分帶中，黃鐵礦化+絹云母化+強(qiáng)硅化蝕變組合和黃鐵礦化+絹云母化+硅化蝕變組合對(duì)應(yīng)的礦化最好，具有指示火山噴氣沉積礦化發(fā)育的重要意義。以350KZ19-5為例，具有與礦化的關(guān)系密切的蝕變組合為黃鐵礦化+硅化+絹云母化，其蝕變礦物絹云母總體上與綠泥石呈消長(zhǎng)關(guān)系，推測(cè)是由綠泥石退蝕變形成的。黃鐵礦化+絹云母化+弱硅化蝕變組合礦化次之，具有一定的找礦意義。黃鐵礦化+綠泥石化+弱硅化蝕變組合礦化最弱且少見，僅在深部可見，礦化以脈狀分布(圖5i)。黃鐵礦化+綠泥石化+碳酸鹽化蝕變組合主要在礦體的上部玄武巖蓋層中，黃鐵礦顆粒較大，晶形較好，分布稀疏，與玄武巖同生形成，局部為玄武巖暗色礦物的析出，常常伴隨著后期脈狀碳酸鹽脈，綠泥石化常呈面狀分布，其找礦意義不大。

(2) 白云母的Al—OH特征峰值標(biāo)志

白云母的Al—OH特征吸收峰值在空間上具有明顯的變化規(guī)律。從圖8可知，礦體的上下盤具有不同吸收峰位： 礦體上盤白云母Al—OH吸收峰位小于2 205 nm或位于2 205 nm附近，富Al；而礦體下盤白云母Al—OH吸收峰位大于2 205 nm，發(fā)生了Al3+被Na+或K+取代，貧Al富Na，并且靠近礦體或礦體頂板出現(xiàn)的白云母Al—OH吸收峰位位于2 200 nm附近，具有富Al、含Na的特征。這些特征與Herrmann等(2001)對(duì)澳大利亞的一些塊狀硫化物礦床的研究結(jié)果一致，即在靠近礦體或強(qiáng)蝕變巖石部位，白云母組礦物的2 200 nm吸收峰位較小；當(dāng)遠(yuǎn)離時(shí)，則吸收峰變大。從白云母的結(jié)晶度看，黃鐵礦化絹云母化凝灰?guī)r的白云母結(jié)晶度與硫鐵礦石、銅硫礦石的白云母結(jié)晶度接近，結(jié)合巖礦心詳細(xì)地質(zhì)編錄，發(fā)現(xiàn)硅化+黃鐵礦化+絹云母化組合與礦化關(guān)系最為密切。因此，富Al的鈉云母(Al—OH吸收波長(zhǎng)小于2 205 nm，集中于2 200 nm)可作為找礦標(biāo)志。

(3) 綠泥石Fe—OH特征峰值標(biāo)志

350KZ15-3、350KZ15-4鉆孔綠泥石的Fe—OH特征顯示，靠近礦化體或在礦化體中，綠泥石的Fe—OH吸收峰值出現(xiàn)斷崖式下降，由2 260 nm附近降至2 250～2 255nm，具富鎂特征。通常，從熱液系統(tǒng)的中心到邊緣，綠泥石的成分通常會(huì)發(fā)生變化，在接近熱液系統(tǒng)中心形成的綠泥石比外帶和邊緣形成的綠泥石具有較長(zhǎng)的Fe—OH波長(zhǎng)，即熱液系統(tǒng)中心更富鐵。一般認(rèn)為在熱液蝕變礦床中，在低氧逸度和低pH值的環(huán)境下有利于鎂質(zhì)綠泥石的形成，而在相對(duì)還原的環(huán)境中則有利于富鐵綠泥石的形成(Inoue， 1995)。在綠泥石成分中，若Fe取代Mg，表明其形成于相對(duì)酸性的環(huán)境中，反之，如果Mg取代Fe，則其形成于相對(duì)堿性的環(huán)境中(艾永富等， 1998)。因此，從上述特征看，靠近礦化體的綠泥石形成過程中以Mg取代Fe，具富鎂特征，其應(yīng)形成于相對(duì)低氧逸度、相對(duì)堿性的環(huán)境。因此，富鎂綠泥石(Fe—OH吸收波長(zhǎng)集中于2 250 nm)可作為有利的找礦標(biāo)志。

黃鐵礦化+絹云母化+強(qiáng)硅化組合和黃鐵礦化+絹云母化+硅化組合是該區(qū)銅礦蝕變組合找礦標(biāo)志，同時(shí)富鋁的鈉云母和富鎂綠泥石可在該區(qū)作為勘查找礦標(biāo)志。

4.2 礦區(qū)深部及外圍勘查指示

通過白云母結(jié)晶度的系統(tǒng)分析，發(fā)現(xiàn)黃鐵礦化凝灰?guī)r與銅鋅硫礦石中的白云母的結(jié)晶度相近，同時(shí)在空間上具有一定分布規(guī)律，由南到北： 8線(IC值0.85)<16線(0.95～1.20)<4線(0.92～1.15)<5線(1.10～1.26)<9線(0.60～0.90/1.34)<15線(1.01～1.52)<19線(1.23～1.83)<25線(1.70～1.88)。由此可以看出由南到北絹云母SWIR結(jié)晶度呈逐漸升高的趨勢(shì)(圖10)，表明熱液(礦化中心)主要來自于礦區(qū)北部。

圖 10 阿舍勒銅鋅礦區(qū)白云母結(jié)晶度(SWIR-IC)分布示意圖Fig. 10 Distribution diagram of muscovite crystallinity (SWIR-IC) in Ashele Cu-Zn deposit

根據(jù)上述礦體特征，礦體呈南北走向，傾向東，并向北側(cè)伏，深部礦石以浸染狀、細(xì)脈狀銅礦石為主，同時(shí)在礦區(qū)北部的深部硅化+黃鐵礦化+絹云母化蝕變組合范圍比淺部蝕變范圍更廣。在礦區(qū)19線的ZK2102孔控制礦體最低標(biāo)高為-558 m，在礦區(qū)北部29、37線施工的鉆孔，雖然未見有銅礦化(體)，但在深部仍見有硅化+黃鐵礦化+絹云母化組合。從目前深部勘查結(jié)果來看，礦區(qū)北部仍具有較大找礦潛力，與白云母SWIR結(jié)晶度所表明礦化熱液中心來自北部相一致，可對(duì)深部鉆孔進(jìn)一步細(xì)化巖性分類，對(duì)不同成因白云母進(jìn)行識(shí)別，同時(shí)開展紅外光譜技術(shù)等相關(guān)工作，建立蝕變與礦化找礦模型，為下步礦產(chǎn)勘查提供依據(jù)。

5 結(jié)論

通過對(duì)本區(qū)鉆孔巖心蝕變參數(shù)變化特征的研究，結(jié)合地質(zhì)編錄及礦化特征，可以總結(jié)如下：

(1) 礦區(qū)蝕變礦物組合可劃分為5種，其中黃鐵礦化+絹云母化+強(qiáng)硅化蝕變組合和黃鐵礦化+絹云母化+硅化蝕變組合對(duì)應(yīng)的礦化最好。

(2) 礦體在走向和傾向上具有明顯的蝕變分帶特征，主礦體正常翼和倒轉(zhuǎn)翼的蝕變特征不對(duì)稱，倒轉(zhuǎn)翼的上盤出現(xiàn)黃鐵礦+絹云母+強(qiáng)硅化組合，而正常翼的下盤出現(xiàn)弱黃鐵礦+絹云母+硅化組合，前者的蝕變強(qiáng)度和延伸范圍比后者更大。

(3)與礦(化)體關(guān)系密切的蝕變組合為黃鐵礦化+硅化+絹云母化組合，與礦(化)體關(guān)系密切的白云母具Al—OH吸收峰位小于2 205 nm，總體具富Al的特征；與礦(化)體關(guān)系密切的綠泥石具Fe—OH吸收峰值集中在2 250 nm，具富Mg特征。

(4) 白云母SWIR結(jié)晶度在礦區(qū)由南到北呈逐漸升高的趨勢(shì)，表明熱液(礦化中心)主要來自于礦區(qū)北部，礦區(qū)北部仍具有較大找礦潛力。

致謝工作期間始終得到紫金礦業(yè)集團(tuán)股份有限公司礦產(chǎn)地質(zhì)勘查院領(lǐng)導(dǎo)的指導(dǎo)和幫助，在此深表感謝。成文過程中，廣州地化所陳華勇老師、貴陽地化所吳承泉老師及中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院楊富全老師給予了指導(dǎo)和幫助，同事林金燦、朱林豐等和阿舍勒銅業(yè)股份有限公司肖輝、陳澤粟、劉濤都給予了大力支持，特別是匿名審稿人為本文提出了寶貴的修改建議，使本文得以完善，在此一并致以誠(chéng)摯的謝意！