■ 王新紅
(山東省核工業(yè)二七三地質(zhì)大隊(duì)山東煙臺(tái)265300)
礦床地球化學(xué)類型及其在地質(zhì)勘查中的意義及應(yīng)用
■王新紅
(山東省核工業(yè)二七三地質(zhì)大隊(duì)山東煙臺(tái)265300)
礦床地球化學(xué)是一門獨(dú)立的學(xué)科,它在科學(xué)分類的前提下準(zhǔn)確揭示了礦床的基本特征,并對具體的成因進(jìn)行合理分析。在這門科學(xué)中,礦床的組成部分是地球化學(xué)的重要組成標(biāo)志,這些細(xì)微的科學(xué)特征,同樣也是鑒別各類礦床的依據(jù)。礦床化學(xué)在符合、并列等系列中,具有相當(dāng)重要的作用。
礦床地球化學(xué)成因地質(zhì)勘查意義
1.1淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V床的礦床地球化學(xué)類型
淺成低溫礦床主要分為兩種亞類型,分別是酸性硫酸鹽金礦床和冰長石絹云母金礦床,其本質(zhì)是一種復(fù)雜的、品種種類繁多的礦床系統(tǒng)總稱。在地質(zhì)構(gòu)造方面,這兩個(gè)亞類型的區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造基本相似,環(huán)境基本相同,在全球的角度來看,兩類礦床主要分布在全球各大板塊的邊緣地帶,接觸各大板塊之間俯沖的力量作為其成型條件,火山口是其常見的控礦構(gòu)造。相同的是,兩類礦床的形成在溫度和壓力方面的要求比較相近,流體包裹平衡溫度為140。C到325。C之間,在這之中,礦石礦物、金屬礦物都各部相同,其神父大約是在地表水平面300~600米?!?】兩者之間的區(qū)別主要在于成礦作用方面。酸性硫酸鹽金礦床內(nèi)部普遍會(huì)出現(xiàn)明礬石和硫砷銅礦,有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)重晶石等物質(zhì),而冰長石絹云母金礦床則是以絹云母和冰長石為主。
1.2巖漿期后高溫?zé)嵋盒褪⒚}狀鎢礦床的礦床地球化學(xué)類型
石英脈狀烏礦床的成因主要是巖漿后期的高溫?zé)嵋?,按照其具體表現(xiàn)特征不同可以大致分為鎢-鈹-鉬-鉍型黑鎢礦礦床和鎢-錫-硫化物型黑鎢礦礦床兩個(gè)亞類。這兩類在地質(zhì)構(gòu)造上同樣顯現(xiàn)出一致性,這兩類主要出現(xiàn)在礦母巖周圍的接觸斷裂地帶,成礦方式也都是以礦流體填充為主。在同位素方面,這兩類烏礦都來自巖漿花崗巖,成礦流體也都是來自巖漿的高溫液體,在相同氣壓和溫度的作用下形成的。【1】兩者之間的區(qū)分在于,前者的礦物中含有的黑鎢礦、綠柱石等組成成分相對校對;后者主要是錫石、銅鉛硫化物以及一些其他金屬元素,在具體的礦物化學(xué)比例上也存在著明顯的差異。
1.3沉積巖為主巖的微細(xì)浸染型(卡林型)金礦床的地球化學(xué)類型
這類礦床主要成因是沉積改造類型的低溫?zé)嵋航鸬V床,在中國揚(yáng)子地塊西北邊緣和西南變化有著較為廣泛的分布,筆者結(jié)合實(shí)踐研究,并結(jié)合理論基礎(chǔ),簡單地見他們分為三類,分別是:金-銻-黃鐵礦型金礦床,金-汞-(鉈)型金礦床和金-砷-(銻)型金礦床【1】。這三類礦床的地質(zhì)構(gòu)造都屬于被動(dòng)大陸的邊緣地帶。礦體的特征是成礦作用要晚于巖石的成巖,使得礦體存在于巖石內(nèi)部的一定層面,這使得這類礦具有明顯的層控特點(diǎn),它的成礦流體主要是各類水源,而成礦物質(zhì)則是多年的沉積作用形成的礦源。在這三類礦石中,成礦過程具有相同的壓力和溫度,在成礦過程中都會(huì)受到熱侵蝕。
2.1探討成礦物質(zhì)來源
在地球礦床化學(xué)這門學(xué)科中,利用稀土元素、微量元素結(jié)合礦床的地質(zhì)特征來對物質(zhì)的來源進(jìn)行分析,同時(shí)利用特征礦物的鉛、氧等同位素,來對礦物質(zhì)的來源進(jìn)行分判,這是地球礦物研究的一種基本方法【2】。在之前的研究中,相關(guān)人員根據(jù)不同類型的硫的礦物來源,劃分為三種類型:源于硅鎂層和上地幔的地幔硫,在不同環(huán)境巖礦石同位素組成的底層硫,地幔來源巖漿的混合硫。在對礦床中碳元素的同位素研究發(fā)現(xiàn),可以利用熱液礦床中礦物的同位素來進(jìn)行跟蹤,由于含碳的組成部分,在從巖漿進(jìn)入成礦流體時(shí),碳元素原本的同位素沒有變化,而在熱液中結(jié)晶時(shí),碳元素的同位素分餾也比較小,因此可以進(jìn)行追蹤。
2.2在成礦流體來源研究方面的應(yīng)用
在來源研究方面,分析測試是一種演化的直接方法,當(dāng)前的研究主要是對礦物的成分和內(nèi)部所含元素的比值,這對礦物溫度、鹽度等方面有明顯的只是作用。在礦物包裹體中,氧和氫元素的同位素可以用來判斷成礦流體的來源,一般可以用石英、硫化物等測定氫元素組成,用不螢石等測定氧元素同位素的組成【3】。這些成礦流體來源的研究是建立在相關(guān)地域的研究之下的,如果地域轉(zhuǎn)換,還有一些成礦原因解釋不了,需要對該模式進(jìn)行改動(dòng)。許多科學(xué)專家利用氧、氫同位素對成礦溶液進(jìn)行跟蹤,取得了相應(yīng)成果,這些成果表明,地下熱水均是由大氣降水滲透轉(zhuǎn)化得來的。
2.3在成礦年代研究方面的應(yīng)用
在成礦年代的研究方面,對認(rèn)識(shí)礦床特征、成礦事件以及解釋成礦原因都有著非常重要的意義,在指導(dǎo)預(yù)測和勘探上,同樣具有很高的使用價(jià)值。在當(dāng)前工作中大多使用同位素法,同位素法利用元素衰變,來精確測定巖石中母體的同位素特性【4】。在具體使用中,同位素方法必須同時(shí)滿足三個(gè)條件:需要測試的樣品必須具備同時(shí)性,相同初始比值,成體后封閉【5-6】。近年,對同位素直接測量年限的方法得到了很大進(jìn)步,要將這種方法更為廣泛的應(yīng)用到實(shí)際應(yīng)用中。
在多年的實(shí)際工作中,筆者結(jié)合礦床化學(xué)研究的工作經(jīng)驗(yàn),得出許多相關(guān)的合理性結(jié)論,礦床地球化學(xué)在成因研究和找礦預(yù)測方面具有十分重要的意義。但是目前這方面的研究還存在很多問題,遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到完善的程度,現(xiàn)有的知識(shí)體系還沒有進(jìn)一步細(xì)化充實(shí),但是首先要確立的概念是,礦床地球化學(xué)類型是一門實(shí)實(shí)在在存在的學(xué)科,必須在實(shí)際工作中將其不斷的完善和發(fā)展,將來的研究成果自然會(huì)水到渠成。
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P59[文獻(xiàn)碼]B
1000-405X(2016)-3-155-1
王新紅(1982~),女,研究生,助理工程師,研究方向?yàn)榈厍蚧瘜W(xué)。