浙江外崗銀多金屬礦床熱液蝕變短波紅外光譜分析及找礦指示*

王旭輝，段士剛，孫 鵬，翟世達，張 炎,2

（1中國地質(zhì)大學(xué)地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國家重點實驗室地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京100083；2中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所，自然資源部成礦作用與資源評價重點實驗室，北京100037）

圍巖蝕變是熱液礦床的普遍現(xiàn)象和重要特征，常與礦體緊密伴生（翟裕生等，2011）。通過對蝕變礦物類型、組合、空間分布進行研究，不僅可以深化礦床成因認(rèn)識，而且可以提高找礦勘查效率（Thompson et al.，1999；張世濤，2018）。傳統(tǒng)方法研究圍巖蝕變依靠地質(zhì)測量、巖相學(xué)觀察及電子探針（EMPA）、X射線衍射光譜（XRD）等測試分析，成本高、周期長、效率低（陳華勇等，2019；任歡等，2020）。近年來發(fā)展起來的短波紅外光譜技術(shù)可以有效克服以上缺點，在識別層狀硅酸鹽礦物、含羥基硅酸鹽礦物、硫酸鹽礦物和碳酸鹽礦物方面很有效（修連存等，2007）；同時，也可利用特征礦物的反射波譜特征反映蝕變礦物結(jié)晶度和指示熱液中心（Thompson et al.,2009;Harraden et al.,2013）。因此，短波紅外光譜技術(shù)已被用于熱液蝕變研究、建立新的礦床勘查模型和隱伏礦床勘查（Yang et al.,2005;Thompson et al.,2009;Chang et al.,2011;楊志明等，2012;連長云等，2015;許超等，2017）。

中國東南沿海浙閩交界地區(qū)晚中生代火山作用強烈，近年在這些火山巖中發(fā)現(xiàn)大量銀礦床或礦點，包括英山銀礦、馬坑銀礦、大安銀礦、水柏巖銀礦、壽寧外樓銀礦點、天池銀多金屬礦點、福安嶺頭銀多金屬礦點等（陳龍照等，2012；葉茂芳，2013；張磊，2016；雷德利，2020），其中英山銀礦已達大型規(guī)模。這些礦床賦存在斷裂中，顯示熱液礦床特征，伴有硅化、碳酸鹽化、絹云母化、綠泥石化、伊利石化、高嶺土化、葉臘石化等蝕變。關(guān)于這些礦床的研究水平還較低，其成礦機制和控礦因素尚不明確，尤其是銀礦體品位變化較大的關(guān)鍵控制因素還不清楚，制約著找礦勘查效果。導(dǎo)致銀沉淀成礦的流體混合、溫壓變化、pH值變化等因素可能在熱液蝕變礦物中留下印跡，因此熱液蝕變研究對于破解該地區(qū)銀成礦機制具有潛在的重要意義。

因此，本文選擇浙江泰順龜湖地區(qū)的外崗銀多金屬礦床，運用便攜式短波紅外光譜儀對代表性鉆孔及地表樣品進行精細測試，結(jié)合野外觀測與顯微鏡下巖相學(xué)觀察，提取蝕變礦物種類、組合信息，劃分蝕變礦物分帶，分析礦化強度與蝕變礦物組合及分帶的關(guān)系，建立礦床短波紅外勘查模型。本文旨在通過對蝕變礦物精細研究，為礦床地質(zhì)和成因解釋提供資料，為區(qū)內(nèi)銀礦進一步找礦勘查提供技術(shù)支撐與依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景及礦床地質(zhì)特征

1.1 區(qū)域地質(zhì)背景

浙江省以江紹斷裂帶為界，西北處于揚子古陸塊之東南緣，東南則屬華夏古陸塊（朱安慶等，2009）。研究區(qū)位于華夏古陸塊的溫州—臨海斷坳帶之泰順—青田坳斷束南端，東、西分別有北東向的溫州—鎮(zhèn)海斷裂和泰順—黃巖大斷裂通過（圖1）。

圖1 外崗礦區(qū)區(qū)域地質(zhì)簡圖(據(jù)Suo et al.,2019修改)1—古近系；2—上白堊統(tǒng)；3—下白堊統(tǒng)；4—中、下侏羅統(tǒng)；5—上侏羅統(tǒng)；6—侏羅紀(jì)侵入巖（135～180Ma）；7—侏羅紀(jì)侵入巖（115～145 Ma）；8—侏羅紀(jì)侵入巖（85～115 Ma）；9—主要走滑斷層；10—主要正斷層；11—主要逆斷層；12—其他斷層；13—背斜；14—向斜；15—外崗礦區(qū)Fig.1 Regional geological schematic map of Waigang mine area（modified after Suo et al.,2019)1—Paleogene strata;2—Upper Cretaceous strata;3—Lower Cretaceous strata;4—Lower to Middle Jurassic strata;5—Pre-Jurassic strata;6—Key Jurassic intrusive rocks(180～135 Ma);7—Key Jurassic intrusive rocks(145～115 Ma)8—Key Jurassic intrusive rocks(115～85 Ma);9—Main strike-slip fault;10—Main normal fault;11—Main thrust fault;12—Other main fault;13—Anticline;14—Syncline;15—Waigang mining area

區(qū)內(nèi)主要出露上侏羅統(tǒng)和下白堊統(tǒng)火山巖地層。上侏羅統(tǒng)厚度大于1800 m，主要分布于泰順盆地周圍，包括西山頭組、祝村組、九里坪組，主要由一套流紋質(zhì)晶屑玻屑（熔結(jié)）凝灰?guī)r、含角礫凝灰?guī)r及凝灰質(zhì)砂巖、凝灰質(zhì)粉砂巖組成。下白堊統(tǒng)包括館頭組和朝川組，其中館頭組主要為一套淺湖相灰紫色含礫粗砂巖、砂巖、巖屑砂巖、凝灰質(zhì)砂巖夾泥質(zhì)粉砂巖，局部見深灰色安玄巖夾層；朝川組為一套空落相、噴發(fā)沉積相交替出現(xiàn)的酸性火山碎屑巖。

區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要為V級火山構(gòu)造和一系列斷裂構(gòu)造。火山構(gòu)造目前識別出了白海頂火山穹窿，其出露完整，平面上呈近圓形。斷裂以NE向為主，其次為NW向，少數(shù)SN、EW向。本區(qū)燕山晚期巖漿侵入活動較活躍，形成了酸性侵入巖體和潛火山巖體，以及寬約數(shù)公里巖脈群。酸性侵入巖巖性以堿長花崗巖和二長花崗巖為主。

研究區(qū)屬華南成礦省浙閩粵沿海Ⅲ級成礦帶的溫州-寧波Ⅳ級成礦亞帶之內(nèi)（黃國成等，2020）。區(qū)內(nèi)已知礦產(chǎn)地較多，金屬礦產(chǎn)主要為多金屬、錫、銀、鉬、鉛鋅等，非金屬礦產(chǎn)以葉蠟石、花崗石為特色。

1.2 礦床地質(zhì)特征

外崗銀多金屬礦處于白海頂火山機構(gòu)南緣，英山NWW向大斷裂與鄭家莊—坑底NE向斷裂交匯處的東側(cè)（葉帆等，2005）。礦區(qū)出露上侏羅統(tǒng)西山頭組一套火山碎屑流相中酸性火山碎屑巖系，根據(jù)巖性組合特征被劃分為了4個巖性段：上侏羅統(tǒng)西山頭組一段(J3x1)、上侏羅統(tǒng)西山頭組二段第一亞段(J3x2-1)、上侏羅統(tǒng)西山頭組二段第二亞段(J3x2-2)、上侏羅統(tǒng)西山頭組二段第三亞段(J3x2-3)（圖2、3）。侵入巖主要為花崗斑巖脈，次為閃長巖脈和輝綠巖脈，長度數(shù)十米至上千米不等，寬約幾米至幾十米。斷裂構(gòu)造相當(dāng)發(fā)育，以NW向斷裂最為發(fā)育，其次為NE向、近EW向和近SN向（圖2）。

銀礦脈賦存在次級的NWW向、NEE向和近EW向斷裂中，賦礦斷裂呈平行帶狀分布（圖2），走向280°～330°，其力學(xué)性質(zhì)為張性、張扭性。銀礦化在斷裂內(nèi)呈石英脈狀、石英網(wǎng)脈狀、平行的石英細脈狀。礦脈內(nèi)金屬礦物主要為黃鐵礦、輝銀礦及少量自然銀、閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦、硬錳礦等，閃鋅礦和方鉛礦局部富集；非金屬礦物主要為石英、方解石、絹云母、綠泥石、綠簾石，局部見少量薔薇輝石、透閃石、石榴子石。

圖2 泰順縣外崗銀多金屬礦床地質(zhì)圖（據(jù)浙江省第十一地質(zhì)大隊，2020修改）1—上侏羅統(tǒng)西山頭組二段第三巖性層；2—上侏羅統(tǒng)西山頭組二段第二巖性層；3—上侏羅統(tǒng)西山頭組二段第一巖性層；4—上侏羅統(tǒng)西山頭組一段；5—銀礦體及編號；6—含銀礦化蝕變帶及編號；7—花崗斑巖脈；8—外崗銀礦床；9—龜湖葉臘石礦床；10—7號勘探線Fig.2 Geological map of Waigang silver polymetallic deposit in Taishun County（modified after The 11th Geological Team of Zhe‐jiang Province，2020）1—The third lithologic layer of the second member of Xishantou Formation of Upper Jurassic;2—The second lithologic layer of the second member of Xishantou Formation of Upper Jurassic;3—The first lithologic layer of the second member of Xishantou Formation of Upper Jurassic;4—The first of Xishantou Formation of Upper Jurassic;5—Silver ore body and number;6—Silver bearing mineralization alteration zone and its number;7—Granitic porphyry dikes;8—Waigang silver deposit;9—Guhu pyrophyllite deposit;10—No.7 exploration line

礦脈兩側(cè)圍巖蝕變顯著，野外可辨認(rèn)出緊鄰含銀石英脈帶的強硅化（次生石英巖化），外側(cè)的絹云母化，以及更外圍遠離礦脈的不規(guī)則出現(xiàn)的稀疏星點狀的綠簾石、綠泥石為主的青磐巖化。前人還識別出黃鐵礦化、方解石化、高嶺土化、硬錳礦化蝕變，以及局部可見的螢石化、磁鐵礦化、鉀化等蝕變（浙江省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1989）。其中絹云母化帶表現(xiàn)為顏色變?yōu)闇\灰綠色或淺灰白色，蝕變礦物粒度極細，無法辨認(rèn)蝕變礦物組成。

圖3 外崗銀多金屬礦區(qū)7號勘探線剖面（據(jù)浙江省第十一地質(zhì)大隊，2019修改）1—西山頭組二段第二巖性段；2—西山頭組二段第一巖性段；3—流紋質(zhì)晶玻屑凝灰?guī)r局部夾含角礫晶玻屑凝灰?guī)r；4—流紋質(zhì)晶玻屑凝灰?guī)r夾含角礫玻屑凝灰?guī)r、晶玻屑凝灰?guī)r及晶屑凝灰?guī)r；5—流紋質(zhì)晶屑含角礫熔結(jié)凝灰?guī)r、含角礫熔結(jié)凝灰?guī)r；6—礦體；7—礦化帶；8—霏細斑巖；9—花崗斑巖；10—安山巖；11—構(gòu)造破碎帶；12—西山頭組二段第二巖性段界線Fig.3 Section of No.7 exploration line in Waigang silver polymetallic mining area（modified after The 11th Geological Team of Zhejiang Province,2019）1—The second lithologic member of the second Member of Xishantou Formation;2—The first lithologic member of the second Member of Xishan‐tou Formation;3—Rhyolitic crystalline glassy tuff is locally intercalated with breccia crystalline glassy tuff;4—Rhyolitic crystalline glassy tuff inter‐calated with breccia glassy tuff,crystalline glassy tuff and crystalline tuff;5—Rhyolitic crystals contain breccia fused tuff,brecciated fused tuff;6—Ore body;7—Mineralized belt;8—Felsophyre;9—Granite Porphyry;10—Andesite;11—Tectonic fracture zone;12—Boundary of the second lithologic member of the second member of Xishantou Formation

2 儀器與測試方法

2.1 測試儀器與解譯軟件

研究使用的便攜式短波紅外光譜儀為美國ASD公司（Analytical Spectral Devices,Inc.）最新生產(chǎn)的TerraSpec 4 Hi-Res礦物光譜儀。其光譜分辨率在6～7 nm之間，測試光譜區(qū)間為350～2500 nm，識別取樣間距為2 nm，測試窗口為一直徑2.5 cm的圓形區(qū)域。在測試之前需要對儀器進行優(yōu)化和基準(zhǔn)白設(shè)置，通?；鶞?zhǔn)白設(shè)置為400光譜設(shè)置平均為200。在測試過程中，每間隔15～20分鐘進行一次優(yōu)化及基準(zhǔn)白，這樣能保證所測得的光譜數(shù)據(jù)具有更佳的可靠度。

測試數(shù)據(jù)的蝕變礦物信息提取使用了澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組（CSIRO）研發(fā)的光譜地質(zhì)師TSG（Thespectral Geologist）V.8軟件進行自動識別解譯，為了保證解譯結(jié)果的準(zhǔn)確性，最后需人工進行逐條核查，最終確定識別礦物的種類。其中伊利石1900 nm與2200 nm吸收峰位值（Pos）和吸收峰位深度（Dep），及綠泥石2250 nm與2350 nm吸收峰位值（Pos）和吸收峰位深度（Dep）等參數(shù)，均可通過TSG V.8進行直接獲取。使用TSG V.8的標(biāo)量（scalar）功能，還可求出伊利石結(jié)晶度（IC）。

2.2 樣品采集與測試

礦區(qū)7號勘探線的三條鉆孔ZK701、ZK702、ZK703均打穿礦體且保存較為完整，因此選用這3條鉆孔進行全孔短波紅外光譜測試。對巖心測試時平均間距約40 cm，測得ZK701有效光譜數(shù)據(jù)341條，測得ZK702有效光譜數(shù)據(jù)560條，測得ZK703有效光譜數(shù)據(jù)880條，共計1781條。

3 測試結(jié)果

3.1 蝕變礦物種類

對外崗銀多金屬礦7號勘探線3個鉆孔巖芯的短波紅外光譜測試共識別出10余種蝕變礦物（圖4）。按蝕變礦物出現(xiàn)頻數(shù)由多到少包括：白云母族礦物（多硅白云母、伊利石多硅白云母、白云母、鐵白云母和伊利石白云母）、綠泥石族礦物（鐵鎂綠泥石、鐵綠泥石和鎂綠泥石）、高嶺石、菱鐵礦、綠簾石、蒙脫石和菱鎂礦。此外，還檢測出電氣石、黃鉀鐵礬和鈉閃石等礦物，此類礦物含量極低，僅在鉆孔個別位置出現(xiàn)。

圖4 外崗銀多金屬礦床識別出的主要蝕變礦物頻數(shù)圖Fig.4 Frequency diagram of altered minerals identified from the Waigang silver polymetallic deposit

3.2 蝕變礦物組合與蝕變分帶

針對每條數(shù)據(jù)解譯出的蝕變礦物種類及相對含量，本研究將相對含量大于5%的礦物參加蝕變礦物組合劃分，低于該含量的選擇忽略。通過該方式對3個鉆孔蝕變礦物組合進行劃分，其結(jié)果如圖5所示。然后，參考典型斑巖成礦系統(tǒng)的蝕變分帶特征，并結(jié)合該礦床具體地質(zhì)特征，進行蝕變分帶劃分。

圖5 外崗銀多金屬礦典型鉆孔的蝕變礦物組合a.鉆孔ZK701蝕變礦物組合；b.鉆孔ZK702蝕變礦物組合；c.鉆孔ZK703蝕變礦物組合Fig.5 Altered mineral assemblages of typical drill holes from Waigang Ag-polymetallic deposit a.Drill hole ZK701 altered mineral assemblage;b.Drill hole ZK702 altered mineral assemblage;c.Drill hole ZK703 altered mineral assemblage

外崗銀多金屬礦床蝕變礦物組合表現(xiàn)出良好的分帶性（圖6）。鉆孔ZK701、ZK702、ZK703由礦體中心向兩側(cè)可以劃分出3條蝕變帶，由內(nèi)而外依次為：硅化帶、青磐巖化帶、泥化帶。在硅化帶中，可見黑色輝銀礦脈沿石英裂隙發(fā)育（圖7a），礦物組合以石英+多硅白云母為主（圖7a、b）。青磐巖化帶以出現(xiàn)大量的綠泥石和綠簾石為特征（圖7c），ZK703中還可見大量的方解石脈（圖7d），即礦物組合主要為綠泥石+綠簾石±方解石。ZK701中可見綠泥石+高嶺石的礦物組合，本文認(rèn)為是由于先期形成了青磐巖化蝕變，然后又被泥化蝕變疊加其上形成。泥化帶中普遍見有伊利石+白云母+高嶺石的礦物組合（圖7e），分布范圍十分廣泛。

圖6 外崗銀多金屬礦區(qū)7號勘探線蝕變分帶圖1—西山頭組二段第三巖性段；2—西山頭組二段第二巖性段；3—流紋質(zhì)晶玻屑凝灰?guī)r局部夾含角礫晶玻屑凝灰?guī)r；4—流紋質(zhì)晶玻屑凝灰?guī)r夾含角礫玻屑凝灰?guī)r、晶玻屑凝灰?guī)r及晶屑凝灰?guī)r；5—流紋質(zhì)晶屑含角礫熔結(jié)凝灰?guī)r、含角礫熔結(jié)凝灰?guī)r；6—礦體；7—礦化帶；8—霏細斑巖；9—花崗斑巖；10—安山巖Fig.6 Alteration zone map of No.7 exploration line in Waigang silver polymetallic mining area 1—The second lithologic member of the third Member of Xishantou Formation;2—The second lithologic member of the second Member of Xishan‐tou Formation;3—Rhyolitic crystalline glassy tuff is locally intercalated with breccia crystalline glassy tuff;4—Rhyolitic crystalline glassy tuff inter‐calated with breccia glassy tuff,Crystalline glassy tuff and crystalline tuff;5—Rhyolitic crystals contain breccia fused tuff,Brecciated fused tuff;6—Ore body;7—Mineralized belt;8—Felsophyre;9—Granite Porphyry;10—Andesite

3.3 特征參數(shù)變化規(guī)律

外崗銀多金屬礦床3個鉆孔中均普遍提取到伊利石和絹云母（多硅白云母）。伊利石結(jié)構(gòu)中含有2種可被近紅外光譜識別的特征基團Al-OH和H2O。當(dāng)被近紅外光照射時，如圖8所示H2O在1900 nm附近出現(xiàn)特征峰吸收，該位置稱為“伊利石1900 nm H2O吸收峰位值（Pos1900)”，對應(yīng)吸收峰的深度稱為“伊利石1900 nm H2O吸收峰深度（Dep1900)”；Al-OH在2200 nm附近出現(xiàn)特征峰吸收，該位置稱為“2200 nm Al-OH吸收峰位值（Pos2200）”，相應(yīng)的吸收峰的深度稱為“2200 nm Al-OH吸收峰深度（Dep2200）”。前人研究發(fā)現(xiàn)，可以使用2200 nm Al-OH吸收峰深度（Dep2200）與伊利石1900 nm H2O吸收峰深度（Dep1900)的比值來表征伊利石的結(jié)晶度（IC）（Laakso et al.,2015；Yang et al.,2005；楊志明等，2012）。其中Pos1900、Pos2200、Dep1900、Dep2200和IC值具體提取與計算方式參考楊志明等（2012）。

圖8 短波紅外光譜特征參數(shù)示意圖Fig.8 Schematic diagram of short-wave infrared spectrum characteristic parameters

對外崗銀多金屬礦床7號勘探線3個鉆孔中Al-OH吸收峰位值和伊利石結(jié)晶度的測量結(jié)果進行統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，在空間上Pos2200與IC值均呈現(xiàn)出一定的變化規(guī)律。IC值的變化區(qū)間位于0.1～1.9之間，主要在0.3～1.7之間發(fā)生變化且集中于1～1.5之間，并且在靠近礦體和斑巖體的位置IC值越大（＞1.5），而礦體內(nèi)部IC值則較小。在排除侵入巖影響后，進行擬合圖9中趨勢線，也清晰地表現(xiàn)了靠近礦體IC值有增大的趨勢。

Pos2200的變化區(qū)間位于2198～2224 nm之間，而多數(shù)樣點的Pos2200集中在2205～2215 nm，2200 nm以下的樣點數(shù)量僅占較少部分，總體來說在該礦區(qū)銀礦體中的樣點所測得的Pos2200一般會比礦體附近小，一般為2208 nm。

以上規(guī)律在鉆孔ZK701的120～125 m、鉆孔ZK702的95～140 m和185～225 m、鉆孔ZK703的80～140 m和370～375 m表現(xiàn)明顯。如圖9與圖10，銀礦體和斑巖體均在Pos2200和IC值方面表現(xiàn)出明顯的變化規(guī)律，而且IC值的變化規(guī)律更清晰，通過手標(biāo)本觀察發(fā)現(xiàn)斑巖體和安山巖中基本不含伊利石、白云母（圖7f、g），這與光譜解譯的結(jié)果同樣對應(yīng)。如圖通過地質(zhì)資料分析認(rèn)為，鉆孔ZK701中40 m處IC值的異常高值可能與附近的構(gòu)造破碎有關(guān)，且礦體西側(cè)產(chǎn)狀180～200∠67～80°，往東逐漸變?yōu)?60～180∠55～80°，可以認(rèn)為鉆孔ZK703中225 m處的高IC值與脈狀礦體的空間構(gòu)型有關(guān)?？傮w來說，愈靠近礦體和礦化中心，伊利石結(jié)晶度增加，Pos2200減小。

圖7 外崗銀多金屬礦床典型蝕變手標(biāo)本和偏光顯微照片a.沿石英脈裂隙發(fā)育的輝銀礦；b.硅化帶中的石英和多硅白云母（距ZK702銀礦脈9 m處）；c.青磐巖化帶中的綠泥石、綠簾石及大量出現(xiàn)的方解石脈（ZK703深241 m處）；d.ZK703中方解石增多；e.泥化帶中顆粒狀的伊利石+高嶺石蝕變組合（ZK702深79 m處）；f.花崗斑巖中發(fā)育大量綠泥石、綠簾石（ZK703深99 m處）；g.黑色安山巖中見星點狀黃鐵礦化及1 mm石英顆粒（ZK703深134 m處）；h.花崗斑巖中綠泥石、綠簾石鏡下特征（ZK703深98.6 m處）；i.典型蠕蟲狀伊利石和長石被蝕變后的絹云母（ZK702深78.9 m處）Qtz—石英；Phg—多硅白云母；Ser—絹云母；Chl—綠泥石；Ep—綠簾石；Cal—方解石；Ill—伊利石；Kln—高嶺石；Pl—斜長石；Py—黃鐵礦Fig.7 Typical altered hand specimen and polarized light micrographs of Waigang silver polymetallic deposit a.Argentite developed along the fractures of quartz veins;b.Quartz and polysilicon muscovite in the silica zone(9 m away from the ZK702 silver vein);c.Chlorite,epidote and a large number of calcite veins in the prophylitic zone(ZK703 at a depth of 241 m);d.Increase in calcite in ZK703;e.Granular illite+kaolinite alteration combination in argillic zone(ZK702 at a depth of 79 m);f.Alarge number of chlorite and epidote developed in the granite porphyry(ZK703 at a depth of 99 m);g.Star-shaped pyrite mineralization and 1mm quartz grains are seen in the black andesite(ZK703 at a depth of 134 m);h.Microscopic features of chlorite and epidote in granite porphyry(ZK703 at a depth of 98.6 m);i.Typical worm-like illite and sericite after alteration of feldspar(ZK702 at a depth of 78.9 m)Qtz—Quartz;Phg—Phengite;Ser—Sericite;Chl—Chlorite;Ep—Epidote;Cal—Calcite;Ill—Illite;Kln—Kaolinite;Pl—Plagioclase;Py—Pyrite

4 討論

4.1 伊利石特征光譜參數(shù)的指示意義

伊利石結(jié)晶度作為一種新興的找礦指標(biāo)，已經(jīng)被應(yīng)用到找礦實踐中（例如，Chang et al.,2011；許超等，2017；楊志明等，2012）。另外，伊利石Al-OH 2200 nm吸收峰位值在含礦地層中也表現(xiàn)出一定的空間變化規(guī)律，也被用作找礦指標(biāo)（Laakso K et al.,2015；Yang et al.,2005；楊志明等，2012）。伊利石結(jié)晶度與Al-OH 2200 nm吸收峰位值與含礦脈體之間表現(xiàn)出的空間規(guī)律，可能是溫度在空間上的變化造成的（楊志明，2012）。在高溫條件下，伊利石的配比成分最為理想，而隨著溫度的降低，伊利石四面體位置上的Al3+和K+逐漸地被Si和其他成分代替（趙利青等，2008），從而使其層間位置結(jié)合了更多的H2O。當(dāng)伊利石中H2O的含量增加時，伊利石1900 nm H2O吸收峰深度（Dep1900）增大，結(jié)晶度減小。而Al-OH吸收峰位置與其分子結(jié)構(gòu)中Al的百分含量呈明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系（Scott et al.,1997）。在高溫條件下，伊利石八面體中Al的百分含量較高,對應(yīng)Pos2200較低；當(dāng)溫度較低時，Al的百分含量也隨之降低，Pos2200則逐漸增高，這種現(xiàn)象常常被稱作光譜“漂移”現(xiàn)象，對于形成這種現(xiàn)象的機理前人已經(jīng)做過較多研究（例如，Yang et al.,2005;Jones et al.,2005;梁樹能等，2012）。

在外崗銀多金屬礦床，伊利石IC值主要在0.5～1.7之間（圖9）。該礦床銀礦體呈脈狀、網(wǎng)脈狀，偶爾在含礦段內(nèi)測到的IC值很可能是礦脈內(nèi)構(gòu)造角礫巖的蝕變伊利石結(jié)晶度，而愈靠近礦體頂部或底部IC值愈加增大。鉆孔ZK701中構(gòu)造破碎帶的異常高值，可能是由于在開放環(huán)境中，大氣水加入的前提下，孔隙流體中的K+可以與高嶺石結(jié)合生成伊利石（黃思靜，2009），往往通過這種方式形成的伊利石結(jié)晶度較高。同樣，依據(jù)前人研究結(jié)果，當(dāng)溫度降低時四面體Al會被Si替代，為了平衡電荷，八面體Al也會被Fe2+、Mg2+等離子和晶格缺陷替代，從而使Al含量減少且Pos2200增大。本文通過圖10絹云母類礦物Pos2200在3個鉆孔的變化規(guī)律可以發(fā)現(xiàn)，在成礦溫度較高的礦體附近Pos2200具有相對較低值（≈2208），在鉆孔ZK702與ZK703中這種現(xiàn)象十分明顯，樣點Pos2200小且十分集中。ZK701中Pos2200在125 m以下逐漸發(fā)散，規(guī)律不明顯，目前原因尚不明確，有待進一步研究。

圖10 鉆孔ZK701（a）、ZK702（b）、ZK703（c）樣點Pos2200 1—Pos 2200樣點；2—礦體、硅化帶；3—花崗斑巖；4—安山巖；5—Pos 2200Fig.10 Pos2200 values of ZK701(a)、ZK702(b)、ZK703(c)sample points 1—Pos 2200 sample;2—Ore body,silica zone;3—Granite porphyry;4—Andesite;5—Pos 2200

結(jié)合前述蝕變分帶劃分，發(fā)現(xiàn)花崗斑巖與綠泥石帶重合，而含銀礦體主要產(chǎn)在硅化帶中，而在整體上又表現(xiàn)出由深至淺多硅白云母相對含量減少，伊利石含量逐漸增加?；◢彴邘r中絹云母族礦物含量極少，所以一般無法計算IC值或者IC值極低，而靠近斑巖體兩側(cè)的伊利石結(jié)晶度會出現(xiàn)高值（＞1.5），說明該斑巖體是由后期熱液充填進入且成巖溫度較高。通過觀察圖9可以看出含礦熱液在上升的過程中IC值有增大的趨勢，這種趨勢在一定程度上還可以體現(xiàn)熱液運移的方向。礦體中伊利石的增加是通過大氣降水與含礦熱液冷卻發(fā)生反應(yīng)，并交代其他絹云母族礦物從而形成伊利石。在礦體附近形成的伊利石由于溫度及高水/巖比環(huán)境中的成礦流體的影響，導(dǎo)致礦體附近伊利石結(jié)晶度較高，這正和本次短波紅外光譜測試所得結(jié)果相同（圖9）。

圖9 鉆孔ZK701（a）、ZK702（b）、ZK703（c）樣點IC值1—IC值樣點；2—礦體、硅化帶；3—花崗斑巖；4—安山巖；5—構(gòu)造破碎帶；6—趨勢線Fig.9 IC values of ZK701(a)、ZK702(b)、ZK703(c)sample points 1—IC value sample;2—Ore body,silica zone;3—Granite porphyry;4—Andesite;5—Tectonic fracture zone;6—Trend line

由于鉆孔ZK701深度較淺不具有代表性，目前僅統(tǒng)計計算了鉆孔ZK702與ZK703的Pos2200前100 m和礦段附近50 m的平均值，鉆孔ZK702前100 m Pos2200平均為2209 nm，礦段附近50 m為2208 nm；鉆孔ZK703前100 m Pos2200值平均為2212 nm，礦段附近50 m為2208～2209 nm。所以鉆孔由深至淺，Pos2200普遍減小，由于靠近熱液中心溫度較高，伊利石晶體結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定，Al百分含量較高從而使Al-OH吸收峰位置向左“漂移”導(dǎo)致Pos2200減小且礦體中心Pos2200一半接近2208 nm。

總之，伊利石IC值與Al-OH Pos2200的變化規(guī)律可以反映成礦流體溫度的變化。本文根據(jù)礦區(qū)絹云母族礦物光譜參數(shù)的變化規(guī)律及鉆孔剖面示意圖，推測在礦區(qū)西南方向的深部可能還有隱伏銀礦體，并可能為熱液蝕變礦化中心。

4.2 勘查指示意義

外崗銀多金屬礦床為中-低硫化型淺成低溫?zé)嵋旱V床。大多數(shù)淺成熱液礦床與同時代的火山巖和次火山侵入巖有關(guān)（Sillitoe et al.,2003），是高溫?zé)嵋撼傻V系統(tǒng)連續(xù)成礦作用的較淺和相對較遠的部分，而最近、最深和最熱的部分是以侵體入體為中心的成礦作用，例如斑巖Cu（Mo-Au）礦床、碳酸鹽交代礦床和矽卡巖礦床（Seedorff et al.,2005；Simmons et al.,2005）。外崗銀多金屬礦床與福建英山銀礦可視為地質(zhì)上的同一個礦床，它們距離龜湖大型蝕變巖帽（alterationlithocap）僅有1.5 km左右的距離，而后者發(fā)育典型高硫體系的石英+明礬石+葉蠟石+高嶺石蝕變組合。相似的蝕變巖帽與淺成熱液型銀礦床關(guān)系在福建紫金山地區(qū)也有發(fā)現(xiàn)，例如悅洋銀多金屬礦床（Chi et al.,2018）。這種緊密的時空關(guān)系暗示了外崗銀多金屬礦床與龜湖蝕變巖帽之間可能的成因聯(lián)系，以及該地區(qū)深部具有斑巖Cu（Mo-Au）礦床與淺成低溫?zé)嵋盒虯u礦床的找礦潛力。

淺成熱液礦床周圍蝕變分帶的宏觀特征可以反映剝蝕程度，如深部一般為青磐巖化帶，中部黏土和碳酸鹽礦物增加而鋁硅酸鹽礦物減少，淺部則為泥化蝕變和伊利石化，地下水位以上為蒸氣加熱的高級泥化蝕變（Simmons et al.,2005）。對比可知，外崗銀多金屬礦床剝蝕水平處于中、淺部位。

前人通過短波紅外光譜測量來獲取蝕變礦物反射光譜特征參數(shù)的空間變化規(guī)律，以此推測熱液/礦化中心的方向或位置，并指導(dǎo)找礦勘查。例如，楊志明等（2012）在研究西藏念村礦區(qū)時發(fā)現(xiàn)，距離熱液/礦化中心越近，伊利石結(jié)晶度值越大（IC＞1.6），Al-OH 2200 nm吸收峰位值越?。≒os2200＜2203 nm）；許超等（2017）在研究福建紫金山礦田西南銅鉬礦段時發(fā)現(xiàn)，從礦化中心到外圍，伊利石結(jié)晶度值（IC）和Al-OH 2200 nm吸收峰位值(Pos2200)均有明顯的從高值到低值的變化趨勢，因此提出高IC值（＞2.1）和高Pos2200(＞2203 nm)可作為紫金山地區(qū)勘查該類礦床的找礦標(biāo)志；Yang等（2005）在新疆東天山土屋銅礦研究時發(fā)現(xiàn)，隨著遠離礦化中心，Al-OH 2200 nm吸收峰位值（Pos2200）會變大（＞2206 nm），在該區(qū)有明顯的找礦指示作用；張世濤等（2017）在研究鄂東南礦集區(qū)的銅山口礦床時發(fā)現(xiàn)，綠泥石的高Fe-OH吸收峰位值（Pos2250＞2249 nm）和高Mg-OH吸收峰位值（Pos2335＞2333 nm）的高頻出現(xiàn)可以作為銅鉬鎢礦床的有效勘查標(biāo)志。

目前，短波紅外光譜測量已經(jīng)被大量應(yīng)用于斑巖礦床、矽卡巖礦床和淺成低溫?zé)嵋旱V床的勘查或研究中，被證明在尋找不同礦床的熱液/礦化中心時均有一定的指示作用。本研究發(fā)現(xiàn)在外崗礦區(qū)7號勘探線剖面上，伊利石結(jié)晶度（IC值）與絹云母2200 nm特征峰吸收位值（Pos2200）均具有明顯的變化規(guī)律，即由礦化中心向外，青磐巖化帶、泥化帶中的IC值在減小，而Pos2200在增大。該礦床的IC值變化規(guī)律與西藏斯弄多淺成低溫?zé)嵋旱V床的規(guī)律（郭娜等，2019）相似。礦體上下總是出現(xiàn)較大的IC值（＞1.5），而隨著遠離礦體IC值逐漸減小。這在鉆孔ZK701的100～120 m段、ZK702的175～200 m段、ZK703的360～385 m段均得到清晰的展示（圖9）。需要指出的是，在花崗斑巖脈附近出現(xiàn)的高IC值段（鉆孔ZK702的100 m、210 m、225 m，ZK703的80 m處附近），可能是受巖脈的影響。IC值的大小與溫度有關(guān)，溫度越高則IC值越大，反之則相反。外崗銀多金屬礦床的IC值由深至淺出現(xiàn)增大的趨勢，可能反映了由深至淺成礦流體水/巖比、溫度發(fā)生變化，并推測熱液流動方向可能是自下向上流動。前人通過典型礦床研究認(rèn)為，外崗礦床屬于受斷裂構(gòu)造控制的淺成低溫?zé)嵋撼涮罱淮偷V床（葉帆等，2005）。結(jié)合對成礦溫度的推測，本研究認(rèn)為成礦流體從深部沿斷裂構(gòu)造帶逐漸上升，運移過程中由于溫度的降低或流體混合等物理化學(xué)條件的變化，致使成礦物質(zhì)沉淀并富集成礦。

綜上所述，IC高值（＞1.5）與Pos2200低值（≈2208 nm）的疊加區(qū)可以作為浙閩交界地區(qū)尋找外崗式銀多金屬礦床的找礦標(biāo)志。

5 結(jié)論

（1）外崗銀多金屬礦床短波紅外光譜測量識別出的主要蝕變礦物包括多硅白云母、伊利石、白云母、鐵鎂綠泥石、鐵綠泥石、高嶺石、蒙脫石、綠簾石等。這些蝕變礦物及其組合沿礦體兩側(cè)自內(nèi)而外形成了硅化帶→青磐巖化帶→泥化帶的分帶。

（2）外崗銀多金屬礦床伊利石IC值在垂線上隨深度減小而增大，可能反映了成礦流體沿斷裂從深部向淺部流動。

（3）短波紅外光譜特征參數(shù)顯示：外崗礦區(qū)伊利石結(jié)晶度（IC值）和Al-OH吸收峰位值（Pos2200）與熱液/礦化中心具有明顯的相關(guān)性，表現(xiàn)為越靠近熱液/礦化中心，Al-OH吸收峰波長越短（≈2208 nm）或伊利石結(jié)晶度越高（＞1.5）。作者認(rèn)為可以將IC高值（＞1.5）與Pos2200低值（≈2208 nm）的疊加區(qū)作為區(qū)域上尋找外崗式銀多金屬礦床的找礦標(biāo)志。

致 謝在野外工作中得到了浙江省第十一地質(zhì)大隊傅正園高級工程師、王磊工程師與繆仁谷工程師的幫助，在此致以衷心的感謝！此外，感謝審稿人對本文的評論和提出的修改意見。