王明明
(河北省區(qū)域地質調查院,河北 廊坊 065000)
巖礦鑒定是礦床學研究的輔助性學科,是成礦規(guī)律以及礦石特征等研究的主要方法和途徑[1]。巖礦鑒定是以高精度電子顯微鏡為基礎發(fā)展起來的,屬于微觀鑒定范疇。根據鑒定樣品的差異性,可將巖礦鑒定分為薄片鑒定和光片鑒定兩大類,前者主要針對透明礦物和半透明礦物,以非金屬礦物為主;后者主要以不透明礦物和半透明礦物為主,主要指的是金屬礦物。本文結合自身巖礦鑒定經歷,總結巖礦鑒定在礦物嵌布特征研究中的應用。
礦物之間的嵌布特征是探索深部動力學等的主要途徑之一,尤其在變質巖系中,嵌布特征是尋找微觀證據的主要方法。如圖1所示薄片為某地區(qū)糜棱巖,可以清晰的看出糜棱巖具有韌性變形的典型特征“多米勒骨牌”和“S-C”組構。其中,圖1a中的“多米勒骨牌”是由于長石在韌性變形作用下導致破碎而形成的,是確定韌性變形方位的主要證據;圖1b中的石英礦物定向以及云母的拉長變形特征也是反映該區(qū)域經歷韌性變形的主要證據,為進一步確定該區(qū)域韌性變形特征提供了基礎依據。
圖1 某地區(qū)糜棱巖中礦物嵌布特征
礦物生成順序是礦床學研究的重要內容,不僅是研究礦石礦物之間的組成關系,而且對成礦期次的演化過程恢復等意義重大。同時,礦物生成順序是成礦規(guī)律等研究中的關鍵部分。
巖礦鑒定在金礦床研究中的應用十分廣泛,主要原因在于金礦顆粒較細,肉眼以及放大鏡難以辨識,此時光片鑒定至關重要。同時,金礦物的嵌布特征對礦石選冶影響極為明顯,如礦石中是以自然金為主還是包裹金為主,若為前者,其選冶方法相對簡單;若為包裹金,則需要進行磨細度實驗,分析在何種粒度下才能盡可能的將包裹金分離。
成礦期次研究是礦床學和成礦規(guī)律研究的重要組成內容,主要目的為研究成礦過程[2]。此時,可以通過不同礦物之間包裹關系以及自形程度等嵌布特征進而區(qū)分礦物的生成順序,進一步確定成礦期次。如矽卡巖型礦床的“兩期五階段”,雖然說礦物的形成是連續(xù)的,但是在每一階段主要的礦物是存在明顯差異的。通過上述規(guī)律,為成礦過程的恢復等提供了基礎的地質依據。圖2為某斑巖型銅礦床的顯微照片。
圖2 某斑巖型銅礦床的顯微照片
在圖2A中,輝銅礦位于斑銅礦內部,且輝銅礦與斑銅礦的界線不平直,呈彎曲狀及穿插狀分布,說明輝銅礦早于斑銅礦形成,且二者應為同一含礦熱液持續(xù)演變而呈;圖2B中斑銅礦、黝銅礦主要分布在硫砷銅礦的邊部以及裂隙中,說明前兩種礦物的形成時間應晚于后者;圖2C為是典型的連晶結構,礦物為斑銅礦和黝銅礦,說明二者的形成時代相對較晚;圖2D中閃鋅礦位于斑銅礦、黝銅礦內側,且呈包裹特征,說明斑銅礦、黝銅礦的形成時代較晚;圖2E中的黝銅礦和黃銅礦雖然具有相對明顯的界線,但是礦物之間的界線是凸凹不平的,可能反映出黝銅礦和黃銅礦是同一時期形成的;圖2F中黃錫礦和黝銅礦的形成時代應晚于斑銅礦的。由上述6張光片可知:該斑巖型銅礦床的形成至少可分為兩期[3]。
在礦石選冶中,目標礦物的嵌布特征對回收率影響較大,必須查明礦石中金屬礦物和脈石礦物的種類,同時需查明目標礦物的嵌布特征[3]。如某矽卡巖型白鎢礦礦床中礦石礦物主要為閃鋅礦,微量的黃銅礦、黃鐵礦等;脈石礦物主要是石榴石(鈣鋁榴石、鈣鐵榴石),其次為輝石、石英,少量長石、螢石、方解石、角閃石等;白鎢礦的產出形式較簡單,主要呈粒狀分布于礦石中,與石榴石、輝石關系密切;嵌布粒度較粗,主要在0.1mm~1.0mm之間;礦石主要為浸染狀構造,結構主要為他形晶粒狀結構、包裹結構、接觸嵌生結構等(圖3)。
圖3 某矽卡巖型白鎢礦顯微照片
綜上所述,巖礦鑒定是礦床學和成礦規(guī)律研究中的關鍵方法,對推進礦床學向微觀發(fā)展提供了基礎。
同時,礦物嵌布特征研究是尋找微觀變形、成礦期次以及礦物生成順序等的重要依據,在現代礦床學研究中的應用越來越廣泛。本文結合自身巖礦鑒定經歷,從不同的方面總結了巖礦鑒定在礦物嵌布特征中的應用,為推動該技術的發(fā)展提供參考。