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黄铜矿的反光情况(黄铜矿反射率)

高手请进矿物的反射色一、反射色的基本概念矿物的反射色是指矿物磨光面在白光垂直照射下垂直反射所呈现的颜色,体色是矿物在透射光中所呈现的颜色,若某些矿物光面对白色入射光中各波长的光近似等量反射时,是由于矿物光面对白色垂直入射光选择反射所致。矿物的反射率随入射光的波长不同而变化的现象称之为反射率色散。从矿物反射率色散曲线(图3-1)图中可看...

本篇文章给大家谈谈黄铜矿的反光情况,以及黄铜矿反射率对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站喔。

本文目录:

矿物的反射色

一、反射色的基本概念

矿物的反射色是指矿物磨光面在白光垂直照射下垂直反射所呈现的颜色,它是矿物的表色。所谓矿物的颜色一般有体色与表色之分。体色是矿物在透射光中所呈现的颜色,为透明、半透明矿物所具有(将在内反射章节中叙述),而表色是矿物表面反射光所显示的颜色。若某些矿物光面对白色入射光中各波长的光近似等量反射时,则这些矿物的反射色呈白色至灰色,仅表现亮度(反射率)或深浅的差别,矿物赋色主要由反射较强的波段所决定,如果某矿物对黄波波段反射较强,其反射色就相应地突出黄色。所以形成反射色的机理,是由于矿物光面对白色垂直入射光选择反射所致。

矿物的反射率随入射光的波长不同而变化的现象称之为反射率色散。从矿物反射率色散曲线(图3-1)图中可看出:黄铁矿的反射率色散曲线表现为在黄、橙波段有所升高,所以显淡黄色,自然铜的曲线在黄、橙、红波段急剧上升,而对红光的反射率尤高,故反射色为铜红色,方铅矿之所以为白色,是因为它对各波长的反射率差别很小,曲线较平缓,只在蓝紫波段略为升高,所以白色中微带蓝色色调。从图中不难看出,其他矿物的反射色均决定于各自的反射率色散曲线,在此不一一赘述。

图3-1 矿物反射率色散曲线

由上述可知,用连续光谱按一定波长间距,分段测取矿物的反射率而绘制成的反射率色散曲线,具有重要的实际意义。因为它能形象地反映出反射色的特点,即使有几种矿物的反射色很相似,但它们的色调和浓淡仍有所不同,这种微小的差异从反射率色散曲线的细微变化中可以看出,但用文字是难以描述的。反射色为矿物最突出的特征,因而反射率色散曲线在矿物鉴定工作中就有特殊的重要意义。

二、反射色定性描述及色变效应

反射色虽易辨认,但颜色种类繁多。根据实验,正常视觉的人,能将单纯的光谱色分辨成150种以上的色调,而对每种色调的浓度可辨别约为10个等级,对其亮度的辨别等级可达百位计。三个要素值相乘积,即人眼应辨别的颜色种类,可达几十万种之多,然而实际测试表明,正常的人眼仅能够辨别一万种左右的颜色。如此众多的颜色用有限的词汇来描述相当困难。虽然矿物的反射色分为两大类,即无色类(包括微带色调的白-灰色矿物)及有色类(具明显的赋色)。但不论是对有色矿物还是微带色调的矿物,即使同一颜色也往往因人而异,作出不同的描述。譬如以磁黄铁矿的反射色为例,曾被描述为淡褐黄色、淡棕黄色、淡玫瑰黄色或古铜黄色等,也有人描述为乳黄色、粉黄色或淡黄色微带玫瑰色等。因此矿物反射色的分类及描述难于统一。

影响反射色观察的因素除光源的色调和矿物的磨光质量外,还有就是周围矿物的影响,即视觉的色变效应。矿物反射色是指矿物单独存在时的颜色。而同一种矿物分别与不同的矿物连生时,往往会使观察者产生视觉色变。例如辉铜矿本为无色矿物(灰白微带蓝色调)类,但与方铅矿连生时,就呈明显的蓝色,若与铜蓝连生时,则显白色。再如磁铁矿反射色应为灰色,但和赤铁矿连生时,呈明显的棕色调,但与钛铁矿连生时,则显浅粉红色。虽然色变效应影响对矿物反射色的准确判断,但对某些矿物的鉴定却有所裨益。常见矿物的反射色和相对色变(效应)见表3-1。

表3-1 常见矿物的反射色和相对色变

三、反射色的颜色指数

金属矿物的反射色是矿物的主要属性,是在矿相显微镜下鉴定不透明矿物的重要依据。然而至今多数人还对金属矿物的反射色用文字来作定性的描述。定性的文字描述由于缺乏客观标准,所以人们难以从不同人对反射色的描述中获得统一的概念。近年来,矿相工作者已逐渐利用色度学的原理和方法,来定量测定矿物的反射色,即用几个简单的数字——颜色指数,客观定量地表达各种矿物反射色的特征。

1.色度学的基本概念

色度学中,颜色可用色调(颜色主波长)、饱和度(纯度或浓度)及亮度(反射率)三要素来表示。

视觉的色彩效应是由于可见光具有不同波长而产生。可见光中的各种色光以大致相等的强度混合时即成白光。色光可归纳为三种主要色光,即蓝光、绿光及红光。而以不同方式和强度混合这三种色光,就能获得几乎所有的色光。所以光学上将蓝、绿、红称为三原色。以三原色中任意两原色可混合成青、黄和紫等补色。它们之间的关系见表3-2和图3-2。

表3-2 原色和补色的加减关系

注:红绿蓝为色光中的三原色。七种基本色的其他四色为三原色以不同方式混合而成。

图3-2 三原色关系图

色调或色彩系指颜色的种类,可用反射光的主波长(λd)来表示,它与反射率色散曲线主峰的波长值相当。饱和度(Pe)也可称纯度或浓度,是指同一色调的纯粹浓淡程度,可用纯光谱色(主波长色调)和白光的比例来表示,纯光谱色最大作为100/100=1,随颜色变淡其Pe值逐渐变小,直至纯白色(光)时饱和度为零,不透明矿物反射色饱和度都很小,因此在矿相显微镜下呈现的颜色均较浅淡。亮度即颜色的明亮程度可用矿物的反射率(绿光)Rvis表示。

色调(λd)与饱和度(Pe)合称色度或色品。

2.三刺激值与色度图

三刺激值是表示正常人目中三种锥体对红、绿和蓝三原色的刺激程度(值)。据此国际照度委员会利用三色色度计制定了标准的三色曲线,也称三刺激值曲线(图3-3),图中以波长为横坐标,亮度的相对量为纵坐标。

分别表示不同波长刺激值的相对数量。例如波长为500 nm色光的三原色刺激值为:

X=0.0049

Y=0.3230

Z=0.2720

图3-3 等能光谱的三色曲线

由于表示上述三个数值,则须采用三度空间的立体图。为了解决作图的困难,可分别采用其相对百分数计算。即令:

矿相学

由上式可知x+y+z=1,如x、y为已知, z当为一定值。仍用上例说明:

∵ X+Y+Z=0.5999

∴ x=0.0082

y=0.5384

z=0.4534

上列x、y、z三数值通称相对三色系数或色度坐标。因z为一定值,则可用x为横坐标,y为纵坐标作出平面色度图(色品图),见图3-4。

图3-4 色度图

将所有的光谱色(400 nm~700 nm)均依上述方式分别找出相应的相对三色系数,并将其各自的x、y值投入图中,就可绘出各光谱色在色度图中的马蹄形轨迹。

从图中可看出,所有光谱色都位于上述光谱色轨迹(光谱色曲线)之上,由于光谱色的饱和度最大,所以任何颜色都必位于马蹄形范围以内。在图E(SE) 点表示等能白色光,即它的三色系数x、y、z均为0.3333。

既然在轨迹上的光谱色代表最大的饱和度(为1),那么任何颜色的色度坐标愈近轨迹,其色愈浓、愈纯或愈近于饱和;而愈近E 点,则颜色愈淡,即饱和度或纯度愈低,直至色光完全变成白光(饱和度等于零)为止。

设某一颜色的x、y落于P1 点,可自E点连直线EP1 直至交光谱色轨迹530 nm光λ1处,530 nm即这一颜色的主波长(λ1 处)。其饱和度Pe 则相当于EP1/Eλ1,即二者长度之比。

另如某一紫光落于P2 点,而与E点的连线交于红、紫端的直线连线之上Q点处。但在此点无法得出主波长,只能将EP2 线反向延长交于轨迹曲线段λ2 点,此点为P2 点的补色主波长λd,以负数(-499 nm)表示。而P2 点色光的饱和度可表示如下:

矿相学

综上所述,基于颜色的三基本要素,反射色的颜色指数是用三色系数中的x、y,亮度(代表视觉反射率)Rvis(=Y),主波长λd 及饱和度Pe来表示。常见矿物的反射色颜色指数见表3-3。

表3-3 常见矿物的反射色颜色指数

从表中可看出,在镜下难以区别的矿物,如几种黝铜矿的颜色指数是有差别的,特别是主波长λd较为明显,同时也不难看出,几种黄色矿物和玫瑰色矿物中,其颜色指数皆有较大的差异。从而有助于鉴定矿物。

关于矿物反射色的分类(级),前节仅将其分为有色及无色两大类,而对微带色调的矿物,则归入无色一类中。

若按矿物反射色的深浅与饱和度Pe的关系,可依如下标准分类定级:

(1)Pe<0.00 n:不论主波长为哪一种波长,反射色一律为白色(无色),其极微弱的色调不足以被人目感觉出来。

(2)0.01<Pe<0.05:一般为微带色调的矿物。

(3)0.05<Pe<0.10:一般为淡色或浅色矿物。

(4)Pe>0.10:一般为明显的有色矿物。

3.反射色颜色指数的测量方法

下面以由陈正等提出的用等能光源(SE)、等间距波长坐标法的测量反射色颜色指数方法为例,将实测步骤介绍如下:

(1)精确地测出矿物的反射率色散曲线:即在以波长为横坐标、反射率为纵坐标的直角坐标网格图中,将各点所测的值投入并连成反射率色散曲线;或用MPV-3显微光度计打印机上直接印绘的反射率色散曲线。

(2)在反射率色散曲线上,从400 nm~700 nm波长之间,按间隔10 nm量出31个波段的反射率值Rλ,再分别乘以相对应的三刺激函数Xλ、Yλ、Zλ,而得各波长的Xλ·Rλ、Yλ·Rλ、Zλ·Rλ(表3-4)。

表3-4 S E 等能光源等值纵坐标法计算记录表

续表

注:反射率按整数计。

(3)将三色分别相加,而得出∑Xλ·Rλ、∑Yλ·Rλ、∑Zλ·Rλ,再分别乘以因数1/10.68,即求出该矿物的反射色的X、Y、Z。Y值也代表视觉反射率Rvis。

(4)将X+Y+Z作分母,分别除X、Y,就求出色度坐标x、y。

(5)将x、y投入色度图,就可定出P点位置。

(6)P点已定,即能从图中求出λd和Pe。

按上述步骤,即可得出欲测矿物的颜色指数Rvis、x、y、λd和Pe。

此外,必须提及的是国际上发表的颜色指数,通常用以CIE(国际照度学会)公布的两种标准光源A和C所测算的数据。其测量方法相似(参阅参考文献[7]),按照C光源用等值纵坐标法计算见表3-5。

表3-5 按照C光源(PCλ)用等值纵坐标法计算记录表

续表

注:反射率按小数计。

应指出的是用上述作图法得出的λd 和Pe,对于大多数矿物,因其反射色的浓度很低,故而色度点P与白点E(或C)的距离很近,所以在定点和连线时易产生较大的误差。此即用作图法求λd和Pe 的缺点所在。但用“斜率”检索法,可避免作图法的这一缺陷,而以计算、查表的方法简便准确地求解出λd。

下面对用“斜率”求(查)λd和PeX的方法(斜率检索法)略加介绍:

以得出矿物的色度坐标(x、y)与白点E的色度坐标(xo=0.3333,yo=0.3333)两点连线即“斜率”。矿物色度坐标与白点连线的斜率(Sr)计算公式为:

矿相学

算出“斜率”后,可根据斜率查“检索表”(张志雄,1983),并用内插法求出精度达0.1 nm的主波长值λd。

关于纯度(Pe)也可用相应的计算法获得:

矿相学

式中:x、y为欲测矿物的色度坐标值;xd、yd为主波长λd 的色度坐标值(可从色度图中量出)。

另一表解矿物颜色指数的新方法(刘建明,1993)是:先求出斜率K [K =(yo -y)/(xo-x)],再根据K值在检索表中查出λd 和另一个参数| xo-xd|,再以公式Pe =|xo-x|/| xo-xd|算出Pe。不难看出,这种表解法是完全摆脱了作图法的弊端。同时这一新方法中,不仅备有标准光源A和C以及等能光源求解λd和Pe的检索表,而且编制了一套自动求解的计算机程序。

实验作业

(1)观察描述下列矿物的反射色,并对相似反射色的矿物进行比较。

黄色——黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿

玫瑰色——斑铜矿、红砷镍矿、自然铜

蓝色——铜蓝、蓝辉铜矿、深红银矿

无色(白——灰色)毒砂、方铅矿、闪锌矿、石英。

(2)观察磁铁矿与赤铁矿连生时的视觉色变效应。

(3)参观MPV-3型显微光度计并测定矿物反射率色散曲线,根据测出的矿物反射率色散曲线,求出该矿物反射色的颜色指数。

矿床地质特征

(一)矿体特征

矿区地表共圈出矿体90个,分布在斑岩体接触带即矽卡岩中的矿体约占75%;在斑岩体内的约占25%。根据矿体相对集中分布特点,大致分为北、中、南3个矿群。北矿群有18个矿体(编号为1~18),矿体展布面积0.9km2;中矿群在矿区中部,有59个矿体(编号为19~77),展布面积0.55km2;南矿群在矿区最南部,有13个矿体(编号为78~90),展布面积0.04km2。

矿体形态以脉状和透镜状为主,也有不规则状和分支复合变化,特别是在钻孔中表现出分支(层)较多(图4-4)。矿体规模总的说来较小,其长度一般小于200m,个别矿体大于500m,矿体宽度均小于20m,且多数小于10m,各个矿体又由若干矿脉组成,单个矿脉的长度一般小于100m,个别可达200m,宽度为1~6m。根据钻孔资料,矿体延深一般在200~300m。矿体的产状与控制其产出的侵入接触带和断裂破碎带的产状一致。矿体中矿石的铜品位为0.30%~3.68%(王永新,1994),锌品位为0.67%~0.70%(张天齐等,1998)。矿区内代表性矿体(18,55和58号矿体)特征如下:

图4-4 喇嘛苏铜锌矿床30号勘探线剖面图

1.18号矿体

该矿体位于矿区北矿群西部,含矿主岩为矽卡岩,近矿围岩主要是透辉石石榴子石矽卡岩,其次是结晶灰岩。地层产状为330°∠48°。在毗邻矿体的南侧为一条长80m,宽5m的花岗闪长岩脉,岩脉产状350°∠60°,岩体与灰岩呈不整合接触,矿体位于岩体上盘围岩中。矿体形状呈不规则长条状,长70m,平均宽13.50m。地表矿体平均品位Cu为0.54%,最高样品为1.75%,Zn平均品位为0.65%,Ag为15.98×10-6。矿体受矽卡岩控制十分明显,矽卡岩为与花岗闪长斑岩有关的外矽卡岩,岩体内未有矿化。

2.58号矿体

该矿体位于矿区中矿群,含矿主岩主要为结晶灰岩和矽卡岩,地层产状为325°∠45°。矿体形状呈似梨状,长60m,宽3.7~23m,平均宽20m。矿体长轴方向近东西向,与地层产状夹角约20°。矿体倾向北,倾角40°~50°。矿体中有一组走向北北东,倾向北北西的断裂破碎带通过。矿石品位为0.71%~3.68%。矿体受结晶灰岩和矽卡岩控制十分明显,岩体中未见矿化,该矿体具有矽卡岩型矿化特征。

3.55号矿体

该矿体位于中矿群西部,含矿主岩为透辉石石榴子石矽卡岩和花岗闪长斑岩。矿体长约170m,宽1~18.70m,平均宽10m。花岗闪长斑岩与断层(或断层破碎带)直接接触,或者与地层呈不整合接触。矿体和岩体的产状与地层大致相同。矿石中Cu品位为0.55%,最高为2.70%,Zn品位平均为0.67%。鉴于在矽卡岩和侵入岩体中均发生了铜锌矿化,该矿体具有矽卡岩型矿化和斑岩型矿化特征。

(二)矿石特征

1.矿石物质组成

(1)金属矿物:矿石中原生金属矿物为磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、磁铁矿、方铅矿、硫铜钴矿、辉钼矿和白铁矿等,次生矿物有斑铜矿、褐铁矿、铜蓝、蓝铜矿、黑铜矿、褐铁矿和孔雀石等。

磁黄铁矿:是矿区内矽卡岩型矿石中含量最多的金属硫化物,颜色呈黄棕色和褐黄色,一般呈他形粒状、板状自形晶、细脉状、团块状、似层状产出(图版Ⅳ-3~6),主要产于石榴子石-透辉石矽卡岩带和透辉石矽卡岩带中。矿石中磁黄铁矿有单斜系和六方系两种类型。

黄铁矿:反光下呈黄白色,呈立方自形晶,在矿石中的含量仅次于磁黄铁矿。根据黄铁矿的成因和产出形态可分为8种类型:自形半自形晶黄铁矿、同心环状胶状黄铁矿、鲕状胶状黄铁矿、变余草莓状黄铁矿、胶状黄铁矿、重结晶粗粒黄铁矿、脉状黄铁矿和次生胶状黄铁矿(丁乾俊等,1990)。

黄铜矿:反光下呈黄色,黄铁矿均为他形粒状结构,呈浸染状和细脉状产出,有时呈立方体假像,有时交代石榴子石环带呈环带状产出。在闪锌矿中的黄铜矿呈乳滴状分布,构成乳滴状固溶体分离结构。

闪锌矿:反光下呈灰色,均质,内反射为砖红色。矿石中的闪锌矿为细粒、粗粒他形和浸染状产于矽卡岩类矿石中。闪锌矿常与磁铁矿共生,形成闪锌矿-磁铁矿集合体。在闪锌矿内常有乳滴状黄铜矿和磁黄铁矿,构成乳滴状和格子状固溶体分离结构。

磁铁矿:反光下呈灰褐色,是矿石中主要的金属矿物,一般呈他形碎屑状,定向分布。磁铁矿常常呈镶嵌状分布,磁铁矿与其他金属硫化物构成条带状构造。

(2)非金属矿物:矿石中非金属矿物主要是石榴子石、辉石、符山石、透闪石-阳起石、帘石类、硅灰石、方柱石、绿泥石、石英、方解石、钾长石、绢云母和粘土矿物等。

石榴子石:是矿石中最主要的矽卡岩矿物,一般呈褐色、棕褐色和黑棕色,有时为淡绿色。结晶程度差异大,从隐晶质—细粒—中粒—粗粒均有。石榴子石有2种类型:钙铝榴石和钙铁榴石。钙铝榴石镜下为无色,常见环带构造及异常非均质性;钙铁榴石镜下为无色—淡褐色,基本上不具有非均质性。一般情况下,靠近岩体的矽卡岩主要由钙铝榴石,逐渐远离岩体过渡为钙铁榴石。

辉石:颜色多为绿色、浅绿色和灰绿色,镜下为无色—绿色。早期形成的辉石多呈微细粒集合体,晚期形成的辉石粒度相对较粗,结晶程度由他形至半自形。辉石属于透辉石-钙铁辉石系列,主要由透辉石、次透辉石、铁次透辉石和钙铁辉石组成。

符山石:颜色多为浅褐色、浅黄绿色和绿色,细粒他形集合体,自形晶短柱状、长柱状、棒状和纤维状晶体,棒状和纤维状晶体常常呈放射状产出。早期形成的符山石为他形细粒集合体,经过进一步结晶变为自形晶短柱状和双锥状晶体,具有正延性;晚期形成的符山石,一般呈长柱状、棒状及纤维状,常呈放射状产出,这种符山石具有负延性,有较高的重折射率,一般不具异常干涉色。

透闪石-阳起石:颜色多为淡绿色或灰白色,呈纤维状集合体。透闪石含量一般为5%~15%,但在透闪石化强烈地段,透闪石含量可达85%~90%。

帘石类:包括黝帘石、斜黝帘石和绿帘石等。可分出早期和晚期2类帘石类。早期帘石类以黝帘石和斜黝帘石为主,呈细粒集合体,沿灰岩层理分布;晚期帘石类以斜黝帘石和绿帘石为主,呈细脉产出,切穿灰岩层理。

2.矿石结构构造

(1)矿石结构:矿石结构主要有他形粒状结构、自形—半自形粒状结构、乳滴状结构、充填结构、压碎结构和交代结构等。

他形粒状结构:包括黄铜矿、磁黄铁矿、闪锌矿、部分黄铁矿呈他形晶。

自形—半自形粒状结构:包括磁铁矿和黄铁矿,这种结构的黄铁矿和部分磁铁矿多为灰岩的成岩作用期形成的。

乳滴状结构:黄铜矿和少许黄铁矿在闪锌矿中呈乳滴状的有或无规律的分布。

充填结构:黄铜矿、磁黄铁矿在透辉石、石榴子石孔隙间呈填充状出现。

压碎结构:黄铁矿等矿物呈胶结物出现在压碎的矿石中。

交代结构:包括交代残余结构、交代网脉结构、交代假象结构和交代环边结构等。交代矿物有白铁矿交代磁黄铁矿、赤铁矿交代黄铁矿和磁铁矿、黄铜矿交代黄铁矿以及褐铁矿交代黄铁矿等。

矿石结构按成因可分为两大类型:自形—半自形粒状结构的立方体黄铁矿和碎屑状磁铁矿,同心状和胶状结构的黄铁矿,鲕状、胶状结构的黄铁矿,以及他形粒状结构的黄铜矿和闪锌矿,属于矽卡岩期成岩成矿作用时期的产物;他形粒状变晶结构、交代熔蚀结构、固溶体分离的乳滴状结构和填充结构属于热液期成矿作用(斑岩矿化)的产物。

(2)矿石构造:矿石构造以浸染状构造、脉状构造、团块状构造、胶状构造、块状构造和碎裂状构造等。

浸染状构造:包括稀疏浸染和稠密浸染,磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿等矿物呈星散状分布在矿石中。当上述金属硫化物在矿石中的含量达到10%时,就称为稀疏浸染构造;当金属硫化物在矿石中的含量达到35%以上时,称为稠密浸染构造。

脉状构造:可分为微细网脉状构造和细脉状构造,前者指黄铜矿、黄铁矿和闪锌矿的矿物集合体沿多方向贯入交代构成微细细脉,后者指含矿细脉沿一个方向的裂隙断续分布。

胶状构造:白铁矿沿磁黄铁矿裂隙交代形成的胶状构造环带。

矿石构造按成因也可分为两大类型:变余层状构造和条带构造属于矽卡岩期成岩成矿作用的产物;浸染状构造、块状构造和脉状构造等属于热液期成矿作用(斑岩矿化)的产物。

(3)矿化期次和成矿阶段:矿石的矿化期次可分为3期,即矽卡岩期、热液期(斑岩矿化期)和表生期。

矽卡岩矿化期:可分为早矽卡岩阶段和晚矽卡岩阶段2个成矿阶段。

早矽卡岩阶段:矿物共生组合主要为石榴子石、透辉石和钙铁辉石等,偶见符山石、硅灰石和方柱石等。石榴子石呈隐晶质、细粒、粗粒半自形状,分为钙铝榴石和钙铁榴石;透辉石-钙铁辉石,为微粒状、短柱状他形,介于中间还有次透辉石和铁次透辉石。符山石呈细粒他形集合体产出。

晚矽卡岩阶段:矿物组合主要为符山石、透辉石-阳起石、绿泥石和绿帘石等,叠加在矽卡岩早阶段形成的矽卡岩(石榴子石、透辉石和钙铁辉石等)之上,成为一种复杂的矽卡岩,如绿帘石、透辉石、石榴子石、矽卡岩。薄片中常见柱状绿帘石交代石榴子石,不规则状透闪石交代石榴子石、透辉石和硅灰石,方解石交代石榴子石、符山石和硅灰石。该阶段生成的金属矿物有他形粒状磁铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿和黄铜矿,在光片中可见磁铁矿(他形粒状)包嵌早期黄铁矿,与黄铜矿共生,磁黄铁矿在透辉石中呈稀疏浸染状分布。

热液(斑岩矿化)期:热液以交代、充填方式改变矽卡岩矿物,并生成大量的金属硫化物、石英和方解石,可分为热液早阶段和热液晚阶段2个成矿阶段:

热液早阶段成矿热液以交代方式为主,石榴子石进一步被绿泥石、碳酸盐矿物和石英交代,透辉石被透闪石交代,石英、方解石等非金属矿物呈他形不规则状。形成的金属矿物主要为他形粒状黄铜矿、闪锌矿、磁黄铁矿和黄铁矿等,多呈星散状分布,偶见团块状产出。

热液晚阶段是热液期的主要成矿阶段,成矿热液以充填方式为主,石英、方解石沿裂隙充填,呈细脉状分布。形成的金属矿物主要为磁黄铁矿、黄铜矿、黄铁矿和闪锌矿等,多呈微细脉状分布,偶见团块状产出。

表生期:在地表和断裂破碎带中较为发育,矿石中的金属硫化物经次生风化淋滤后形成孔雀石、褐铁矿、铜蓝、白铅矿等矿物,矿石具薄膜状,不少地段为具土状构造的铁帽。

4.矿石矿化类型

根据含矿主岩特征及其成矿作用方式,矿区的矿石矿化类型主要分为矽卡岩型矿化和斑岩型矿化2种,前者发生早,后者发生晚。

(1)矽卡岩型矿化:是矿区内重要的矿化类型。矿化富集在含矿斑岩体接触带或捕虏体中,含矿主岩为矽卡岩或矽卡岩化灰岩。矿化与矽卡岩晚阶段的复杂矽卡岩化(“湿”矽卡岩化)关系密切,与透闪石化、阳起石化、绿泥石化、绿帘石化、硅化和碳酸盐化等蚀变有关。矿石以富含磁铁矿为特征,黄铜矿呈浸染状或细脉状产出,局部见磁铁矿和闪锌矿团块。矿化程度不均,矿石中铜锌品位高低与各种热液脉体的叠加程度有关(图版Ⅴ-1~4)。

(2)斑岩型矿化:该类型矿化主要出现在斑岩体内及其内接触带中。矿化以密集发育各种石英细脉、石英方解石(钾长石)细脉和绿泥石(透闪石)石英细脉等含矿脉体为特征。金属矿物以黄铁矿和黄铜矿为主,其次为闪锌矿、磁黄铁矿和磁铁矿,局部为辉钼矿和方铅矿。金属矿物在矿化脉体中呈浸染状或斑点状分布。

(三)围岩蚀变

根据矿区内蚀变矿物类型、组合和空间分布特点,该矿床的围岩蚀变类型主要为角岩型蚀变、矽卡岩型蚀变和斑岩型蚀变(植起汉等,1992),后2类蚀变与铜锌矿化关系密切。

1.角岩型蚀变

矿区内分布最广的一种蚀变类型,包括钙硅角岩化和大理岩化。蚀变主要沿矿区内小斑岩体(脉)分布,主要蚀变矿物为透辉石、透闪石、石榴子石、硅灰石和大理石等。透辉石结晶粗大,均匀分布,局部形成透辉石角岩。石榴子石呈浅褐色—浅棕色,结晶也粗大,常在大理岩中单独产出。透闪石和硅灰石分布普遍,在整个强片理化灰岩或大理岩化灰岩中均匀产出。这种类型蚀变是岩浆侵位时热变质作用所致,与铜锌矿化无关。

2.矽卡岩型蚀变

矿区内分布较广的一种蚀变类型,主要的矽卡岩矿物为石榴子石、辉石、符山石、透辉石、绿帘石、透闪石、阳起石、硅灰石和绿泥石等,按蚀变矿物组合可分为简单矽卡岩化蚀变和复杂矽卡岩化蚀变。

(1)简单矽卡岩化蚀变:即无水矽卡岩化,主要为透辉石和石榴子石矽卡岩化。矿物结晶较好,石榴子石和透辉石大多呈条带状分布。石榴子石主要为钙铝榴石,结晶颗粒粗大,局部可发育成块状。透辉石也可发育成块状。这种类型蚀变常与大理岩化相伴生,分布范围广,不仅出现在斑岩体的内外接触带,而且在远离斑岩体的围岩中也可见到。蚀变强度从斑岩体内部往外部有逐渐减弱的趋势。在这种类型蚀变中可出现磁黄铁矿、辉钼矿和磁铁矿等金属矿物,但铜锌矿化强度不大。该类型蚀变是矿区内矽卡岩早阶段形成的。

(2)复杂矽卡岩化蚀变:复杂矽卡岩化蚀变也称为“湿”矽卡岩化,是在简单矽卡岩基础上叠加了符山石、透闪石、绿泥石和绿帘石等含水蚀变矿物和硫化物矿物,以及石英、碳酸盐矿物、钾长石和绢云母等热液蚀变矿物,叠加交代关系明显。这种蚀变主要分布于矿区中部斑岩体与围岩接触带及其附近的构造破碎带中,规模小,呈透镜状和脉状产出。在这种类型蚀变中可出现黄铜矿、闪锌矿、黄铁矿、磁黄铁矿、方铅矿和磁铁矿等金属矿物,与金属矿化特别是铜锌矿化关系密切。与简单矽卡岩之间没有明显的界线。该类型蚀变是矿区内矽卡岩晚阶段形成的。

3.斑岩型蚀变

该类型蚀变主要发育于斑岩体内和斑岩体外接触带,蚀变主要为钾长石化、黑云母化、钠长石化、硅化、碳酸盐化、绿泥石化、伊利石化、水白云母化、绢云母化、绿帘石化。在矿区,该类型蚀变具有一定的分带性,由矿区中部向外部,蚀变变化规律为黑云母-钾长石化→石英-方解石(-钾长石)化→伊利石-水云母化;在水平方向上,由单个斑岩体的内部至外接触带,蚀变变化规律为黑云母-钾长石化→石英-方解石(-钾长石)化;在垂直方向上,根据钻孔资料,由上至下的蚀变变化规律为黑云母-钾长石化→(石英)-钾长石化→钠长石化。主要蚀变矿物类型特征如下:

(1)钾长石化:在矿区内较为发育的一种蚀变,有3种交代方式:

蚀变钾长石呈环边状、云雾状和火焰状交代斜长石斑晶,有时呈显微脉状交代,可能为岩浆粒间溶液自交代而成。

微粒状石英-钾长石集合体不仅交代斑岩体,而且在斑岩体的外接触带中也发育,可能属于热液早阶段交代的产物。

石英-方解石-钾长石细脉交代围岩,蚀变脉以石英-方解石为主,偶见绿泥石。在斑岩体的外接触带,这种蚀变脉中常常含金属硫化物,属于热液晚阶段交代的产物。

(2)黑云母化:只出现在含矿斑岩体中,热液黑云母呈细小鳞片状集合体交代斑岩体,蚀变黑云母呈显微似脉状或不规则团斑状交代基质,有时可见微脉切穿斜长石或暗色矿物斑晶。

(3)钠长石化:在青磐岩化岩石中见钠长石沿斜长石周边发育,呈钠化净化边,蚀变较强时可见新生细粒钠长石集合体交代基质。在钻孔ZK351中,强烈钠长石化已使原岩变为钠长石岩,钠长石含量高可达70%。

(4)硅化:在矿区比较普遍,但强度较小,主要呈细脉出现,如石英细脉、石英-方解石(-钾长石)细脉和石英-绿泥石细脉等。脉体中石英多呈他形粒状、镶嵌状、梳状和糖粒状产出。在石英-方解石(-钾长石)细脉或含绿泥石石英脉中,可见黄铁矿、黄铜矿和方铅矿等金属硫化物呈浸染状分布。

(5)伊利石化、水白云母化:在矿区西北部小岩脉和构造裂隙中,可见原斑晶斜长石和暗色矿物被细小蠕虫状伊利石和席状、花瓣状、透镜状水白云母集合体交代,一般水白云母含量略多于伊利石,该类型蚀变岩中还常见浸染状黄铁矿。

(6)绢云母化:在矿区不发育,仅在斑岩体的斜长石斑晶中见到绢云母细片。

表4-4 喇嘛苏铜矿区岩石、矿石稀土元素组成

(7)青磐岩化:矿区内常见的一种蚀变,在保留原岩结构的斑岩体中,暗色矿物普遍出现不同程度的绿泥石化。在暗色矿物及其附近,可见到碳酸盐矿物、石英和金属硫化物等。碳酸盐矿物呈细脉状或斑点状产出。斜长石斑晶中有星散状云母类矿物及净化边,偶见云雾状钾长石交代。绿帘石化少见,偶见透闪石。在这类蚀变岩中有微量金属硫化物散布。

内反射的观察方法和注意事项

一、内反射的观察方法

1.斜照法

它是一种简便而常用的方法。其步骤是,先将欲观察的矿物在垂直照射光下准焦(用低倍物镜),然后再将光源改从侧面斜射于矿物磨光面上(图7-1),此时表面反射光与入射光成相同的角度向另一侧反射掉,故不能进入显微镜系统,所以在视域中看不到矿物的反射光。但经折射进入透明、半透明矿物内部的光线,当遇到矿物内部解理、裂隙、空洞或粒间界面时,部分光线经内部反射、折射后透出矿物,再进入显微镜系统达到目镜,从而可以观察到矿物的内反射现象。用此法观察矿物的内反射,一是需要较强的白色光源照射,二是要不断变换照射角度及方向,以便选择最适宜的方向和角度(也可同时转动物台变换矿物的方向),使其获得最大的光量,从而才能看到比较确切的内反射现象,三是接物镜必须有适当的工作距离,所以只能用低、中倍物镜观察。还应指出的是,内反射现象会使视觉有透明感、立体感、呈现透明的颜色并具不均匀的特点,或呈斑点状出现,转动物台时无规律性的变化等。然而这种方法对细小矿物内反射的观察颇受限制,而且灵敏性较差,所以只能用于观察那些内反射现象很明显的矿物。

图7-1 斜照光下内反射的成因

(据邱柱国,1982)

2.正交偏光法

这种方法观察矿物内反射可用各种倍数的接物镜,而以采用高倍物镜为宜,因高倍物镜对光线的聚敛作用强,可以获得各方向入射角较大的斜射光,从而增大了矿物显现内反射的机会。当这些斜射光线射入矿物内部,经折射旋转和内反射旋转作用,使入射的直线偏光发生旋转,同时也常产生椭圆偏光,故使部分内反射光可透过上偏光镜,因此在正交偏光下可观察到矿物的内反射现象。当观察均质的透明和半透明矿物时,因其表面反射光基本上是将入射直线偏光原向反射,故被上偏光镜消除,从而可突出地显示矿物的内反射现象。对非均质的透明和半透明矿物的内反射进行观察时,必须将矿物转到消光位,以排除偏光色的干扰后才利于观察内反射。

3.斜照光下或正交偏光下观察矿物粉末法

如果上述方法看不到矿物(R>40%)的内反射现象,则不能认为该矿物确无内反射。可用钢针或金刚石笔将矿物刻划下来的粉末,在斜照光下或正交偏光下观察,其灵敏度较上述方法为高。因粉末即该矿物的微粒,它比光面中的矿物容易透光,因具有更多的反射界面,所以对那些透明度较差的矿物,如赤铁矿、针铁矿等,用此法可清楚地看到它们的内反射(粉色)。若所观察的矿物为无内反射的不透明矿物,如磁铁矿、磁黄铁矿,其粉末为黑色,或呈耀眼的金属矿物的反射色。

4.正交偏光下油浸观察法

由于矿物在浸油中反射率大为降低,故使透入矿物内部的光强增大,因此更有利于内反射的显现,所以对内反射现象微弱的矿物颇见其效,具有很高的灵敏性。一些用前几种方法看不出内反射的矿物,在浸油中则能看出较清楚的内反射现象。若用这种方法仍看不到矿物的内反射,还可在浸油中观察其粉末,此为最后一试。若再看不出内反射时,即可确认该矿物为无内反射之属,但此法一般不用。在本书鉴定表中只将内反射分为两类:

(1)有——表示一般在介质为空气(干镜头)的条件下,用斜照光或正交偏光法显内反射者;如以粉末法才显者,须加以标明为粉末颜色。常见有内反射的矿物见表7-1。

表7-1 常见有内反射的矿物及其内反射色

注:∗粉末色。

(2)无——表示在上述条件下用上述方法不显内反射现象者所属之,常见矿物有黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿、镍黄铁矿、白铁矿、磁铁矿、辉铋矿、辉锑矿、辉钼矿、黝铜矿、辉铜矿、斑铜矿、铜蓝、硬锰矿、软锰矿、毒砂、方铅矿、石墨。

二、注意事项

(1)内反射的特点是具有透明感、立体感和不均匀性。光片的擦痕、糙面、刻槽或不透明矿物的粉末,在斜照下,都会不同程度地产生漫射现象,切不可将此种强烈耀眼的表面反射光(闪光)误认为是内反射。

(2)在矿物光片裂隙或空洞中往往充填有磨料(如红色的Fe2O3,绿色的Cr2O3),用斜照光或正交偏光法观察矿物的内反射时,它们也会形成内反射并具较鲜明的颜色,切勿把它们误认为是矿物的内反射。

(3)非均质现象和偏光色影响在正交偏光下对内反射的判断,所以在观察非均质矿物内反射时,须将矿物转到消光位后进行。同时应注意当转动物台时内反射现象作无规律性的变化,而非均质现象及偏光色变化是有规律的。相反,当内反射很强烈时(如雌黄),也会将非均质性和偏光色掩盖掉。

实验作业

(1)用斜照法或正交偏光法观察下列矿物的内反射现象,并描述内反射的颜色:孔雀石、蓝铜矿、雌黄、辰砂、深红银矿、石英、雄黄。

(2)用斜照光或正交偏光观察下列矿物的粉末色:硫锰矿、黑钨矿、赤铁矿、针铁矿。

(3)在正交偏光下用油浸法观察铬铁矿的粉末色。

怎样区别石灰岩、花岗岩、石英和黄铜矿

LS的有些说法欠妥,比如S型花岗岩就少有或者没有肉红色矿物。

至于LZ的问题,这样回答吧。你所列举的四个东西首先应当分为两类:岩石和矿物,前者包括花岗岩、灰岩,后者包括石英、黄铜矿。岩石是一种或多种矿物的集合体,所以先帮你区别矿物。

石英,油脂光泽(就是反光看起来油油的,有点像肥肉),硬度7(小刀刻不动),断口呈贝壳状端口(就是像贝壳一样有同心纹),无色透明(但是在岩石中通常看起来有点暗);至于偏光显微镜下特征我就不描述了。

黄铜矿,金属光泽,硬度小于小刀(小刀可以刻动),暗铜黄色是其主要特征(与黄铁矿区分),这个东西和石英是很好区分的噢~

方解石(灰岩的主要矿物),玻璃光泽,硬度3(小刀可以轻松刻划,所以这个特征是与石英区分的最简单方法),发育有三组完全解理(结果就是可以轻松看到菱面体状的方解石颗粒),无色透明,滴盐酸气泡,镜下特征同略。

再说岩石,灰岩就是方解石的集合体,所以特征同方解石。你拿小刀化,盐酸滴就OK了。

至于花岗岩,肉红色的一般是花岗岩但是花岗岩不全是肉红色。花岗岩是主要由石英(大于20%)、长石组成,此外常有黑云母、磁铁矿、锆石等矿物,或有辉石、白云母等,这个不太好说。我就说花岗岩总体特征吧,有了鉴定矿物的基础,所以野外看到一块岩石当石英含量大于20%,富含长石(最简单就是小刀刻不动,肉红色或浅灰白色的矿物)、黑云母的岩石,那么他就是花岗岩没错了。至于花岗岩细分类的话,我想就不具体描述了(很多很麻烦,也需要显微镜帮助)。

 矿体中矿物的组成特征

对萨瓦亚尔顿矿床中展布的金矿体,几年来作者进行了详尽的鉴定和分析工作。迄今已准确认定的金属矿物,计有多阶段或多世代的黄铁矿、多阶段的毒砂、砷黄铁矿、磁黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、辉锑矿、脆硫锑铅矿,黝铜矿、银黝铜矿、辉铁锑矿、自然铋、辉铋矿、硫铋铅矿、方钴矿、锡石、胶黄铁矿、白铁矿、自然铅(?)、银金矿、自然金等原生金属矿物。次生氧化矿物有针铁矿、纤铁矿、纤铁矾、赤铁矿、孔雀石、蓝铜矿、自然硫、粘土矿物,铅矾、白铅矿等。与金属矿物伴生的非金属矿物主要为石英(多世代)、方解石(多世代)、菱铁矿,其次为绢云母、白云母、斜长石等。

兹将矿石中主要矿物的特征列述于后。

1.银金矿

银金矿是矿床中最主要的独立金矿物,与黄铁矿、毒砂和黄铜矿紧密共生,尤其与黄铜矿的关系最为密切。在反光显微镜下,可见到银金矿与黄铜矿和石英共同组成的细脉和网脉,穿切于毒砂和黄铁矿集合体中,如图版Ⅱ-4所示。偶尔也见银金矿单独成微细脉产出者。

银金矿多在块状硫化物矿石和条带状(毒砂与黄铁矿)矿石中出现,其余矿石类型中少见。银金矿的粒度很小,一般粒径30~50μm,最大者10μm×100μm,最小者仅10μm,肉眼难以辨认。

为准确认定银金矿,我们进行了单矿物电子探针分析,分析结果列于表5.1中。由表5.1不难看出,矿物中Ag含量很高,且含有不少其他杂质元素,其中普遍含Fe、Cu,其次有Bi、As、Te、Cr、Sb、Se等。银金矿的电子探针分析的谱线(奥地利因斯布鲁克大学电子探针分析室),如图5.1所示。

2.毒砂

毒砂是矿石中最常见的金属矿物之一,不过在不同的矿体中出现的几率差别很大。在Ⅱ号矿化破碎带内的金矿体中,此矿物极为多见,并与黄铁矿成条带状集合体相间产出,构成条带状构造矿石(图版Ⅱ-5)。此类矿石,不仅毒砂数量多,且伴生有种类繁多的其他金属矿物,独立金矿物也多见其中。

表5.1 银金矿电子探针分析数据(wB/%)

测试者:(1)国土资源部矿产综合利用研究所电子探针分析室(1995);

(2)中国科学院贵阳地球化学研究所电子探针实验室(1996,1999);

(3)奥地利因斯布鲁克大学矿物岩石研究所电子探针分析室(1998)

图5.1 银金矿电子探针能谱图

毒砂不仅在矿石中产出,也见于蚀变的砂岩和千枚岩(板岩)中。毒砂的形态呈粒状和针状(柱状),粒状者多在块状矿石中出现,而针状毒砂则多见于浸染状矿石和蚀变围岩中。

毒砂颗粒远较银金矿为大。粒状者最大粒径可达3mm左右,一般1~2mm大小;针状毒砂长者可达1cm,但直径仅1mm左右。偶尔也见呈板状产出者。根据毒砂的产出特征,有粗粒毒砂和细粒毒砂之分,它们是不同世代的产物。粗粒毒砂多碎裂,裂纹发育,在反光显微镜下其碎裂特征尤其清晰,一些金属矿物(包括银金矿)呈细网脉充填其间。就空间关系而言,毒砂与银金矿之间存在密切的依存关系。

为了解毒砂矿物自身的化学成分及含金特征,我们对此矿物进行了相当数量的电子探针分析,获得了一批化学成分数据,列于表5.2中。

表5.2 毒砂的电子探针分析数据(wB/%)

分析者:(1)中国科学院(贵阳)地球化学研究所电子探针实验室,1995;

(2)奥地利因斯布鲁克大学矿物岩石研究所电子探针实验室,1998

从表5.2中可见,毒砂矿物中普遍含有杂质元素。虽然不同测试单位检出的微量元素不同(可能与仪器和标样等有关),但杂质含量很高却是不争的事实。值得指出的是,毒砂矿物中,有些含金,有些却不含金。将其与显微镜鉴定结果对照分析后发现,含金的毒砂多为细粒状的毒砂,而不含金的毒砂则多为粗粒毒砂。显然细粒毒砂是矿床中重要的载金矿物之一。

兹随机选择一件毒砂矿物的电子探针分析谱线,示于图5.2中。

3.黄铁矿

此矿物是矿石中的遍在矿物。就总体而言,成矿早阶段和成矿晚阶段产出的黄铁矿相对较少。成矿主阶段则大量淀出,成为矿石中的最主要组成矿物。

黄铁矿单晶大小差别悬殊。小者甚至小于1mm,大者达厘米级。就目前所见,在晚阶段石英-菱铁矿脉体中黄铁矿颗粒最大,且晶形多呈半自形或自形,较早阶段形成的黄铁矿,碎裂现象普遍,甚至可见粉碎性者。在反光显微镜下,偶而可见受压的黄铁矿粉末漂移母体外流(受后期矿液迁移)的现象。某些黄铁矿晶体切面中,可见到清晰不过的环带构造,环带中可见有被包裹其中的透明微细矿物。这显然是黄铁矿在结晶生长过程中,把溶液中早结晶矿物捕虏进去的结果。另一些黄铁矿则显现胶状构造特征。由上所表述的黄铁矿的特征,可反映出在成矿过程中矿液活动出现的很不相同的物理化学条件。

图5.2 毒砂矿物的电子探针分析谱线图

表5.3为各种黄铁矿的电子探针分析数据,图5.3为黄铁矿的电子探针谱线图。

表5.3 萨瓦亚尔顿金矿床黄铁矿电子探针数据(wB/%)

分析者:(1)中国科学院(贵阳)地球化学研究所电子探针分析室,1999,1997;

(2)奥地利因斯布鲁克大学矿物岩石研究所电子探针实验室,1998

由表5.3中不难看出,黄铁矿的含金性虽然不同单位检测结果有所不同,但总体来看,黄铁矿矿物中金的含量不高。一般认为,粗粒黄铁矿不含金或少含金,细粒黄铁矿多富金。本区内无论粗粒黄铁矿抑或细粒的黄铁矿,含金性均差(细粒黄铁矿略含金),这显然与传统认识相悖。但组分分析结果与野外地质现象是一致的,即在一些矿化破碎带中黄铁矿密集产出,甚至构成块状构造者,多认为应富金,但经分析却显示金含量很低,一般均达不到金的边界品位,如0号带中,黄铁矿矿石品质极佳,然金含量多在0.1×10-6~0.5×10-6左右。相反,一些未见大量黄铁矿的矿化破碎带中,却能无困难地圈定出金矿体来,如Ⅳ号带是也。

由上看来,萨瓦亚尔顿金矿中黄铁矿不是载金矿物,至少粗粒黄铁矿不是载金矿物,因而其产出的多寡,不能做为金的找矿标志。

图5.3 黄铁矿电子探针谱线图

4.黄铜矿

黄铜矿在矿石中含量不高,甚至有些矿石中无法用肉眼加以辨认,然而此矿物却是成矿中非常重要的金属矿物之一。显微镜下观察和化学分析结果一致表明,黄铜矿与银金矿和自然金紧密共生,两者常在同一细脉中产出。含银金矿和黄铜矿的石英细(网)脉,多沿毒砂和黄铁矿的晶隙和裂隙处充填。黄铜矿在石英细脉中分布不均匀。凡黄铜矿密集部位一般均可见到银金矿和自然金。现将对黄铜矿电子探针分析结果列于表5.4中。电子探针测量谱线见图5.4所示。

与黄铜矿共生的还有脆硫锑铅矿、磁黄铁矿、黝铜矿等。鉴于黄铜矿与银金矿等金矿物紧密共生,且黄铜矿自身含金,因而就萨瓦亚尔顿金矿床而言,黄铜矿可以作为评价金富集地段的重要标志之一。

5.脆硫锑铅矿

此矿物也是矿石中最常见矿物之一。此矿物最早发现于Ⅱ号矿化破碎带中。在追索Ⅱ号矿化破碎带金矿体延伸展布情况时,于破碎带的西南端发现一条长十余米、宽3~15cm不甚稳定的锑矿脉,脉体中99%由锑矿物组成,野外初步定为辉锑矿。经室内反光显微镜鉴定以及电子探针成分分析和X射线粉晶分析结果表明,主要锑矿物为脆硫锑铅矿,辉锑矿少量。通过几年来的工作,陆续在其他矿化带和矿体中也发现了锑矿物,其中也有辉锑矿产出,但主要仍为脆硫锑铅矿。一些地段如Ⅳ号矿化带由于锑矿物相对富集,甚至可以圈定出独立的锑矿体,品位最高者含Sb达7.9%。

图5.4 黄铜矿电子探针分析谱线图

表5.4 黄铜矿电子探针分析结果(wB/%)

分析者:(1)中国科学院贵阳地球化学研究所电子探针分析室,1999;

(2)国土资源部成都矿产综合利用研究所电子探针室,1996;

(3)奥地利因斯布鲁克大学矿物岩石研究所电子探针实验室,1998

脆硫锑铅矿和辉锑矿多呈板状或针状集合体产出,脉体内仅见极微量的石英和痕量的黄铜矿。

兹列出脆硫锑铅矿的电子探针分析数据(表5.5)和X射线粉晶分析数据(表5.6),脆硫锑铅矿的电子探针分析谱线也同时列出(图5.5)。以脆硫锑铅矿为主组成的锑矿脉在矿床中与金矿体相伴产出,这种现象在一般金矿床中较为罕见。

6.自然铋

此矿物多见于Ⅱ号矿化破碎带内的诸矿体中。自然铋粒度小,肉眼一般无法辨认,粒径多为数十微米,须依靠反光显微镜的观察与鉴定,目前见到的最大自然铋粒径为100μm。此矿物多呈粒状赋存在石英集合体的缝隙中,分布很不均匀,有时在显微镜下一个视域内即可见到10余粒自然铋,而另一些矿石中却完全见不到此矿物。自然铋在反射光下的反射率与银金矿的反射率相差无几,两者的反射色也颇相类同,故两者常易混淆。但自然铋并不与黄铜矿共生,也不分布于毒砂与黄铁矿中,而常与磁黄铁矿、硫铋铅矿等共生。

表5.5 脆硫锑铅矿电子探针分析数据(wB/%)

分析者:(1)奥地利因斯布鲁克大学电子探针实验室,1998;

(2)中国科学院贵阳地球化学研究所电子探针室,1999

图5.5 脆硫锑铅矿电子探针谱线图

兹将自然铋的电子探针分析结果,列于表5.7中。

7.辉锑矿

此矿物是矿石中重要金属矿物之一,分布普遍,在大多数矿化破碎带和金矿体内均可不同程度见到,但量不大。辉锑矿呈板状、针状产出,长度最大不过1cm,一般在毫米级内。辉锑矿经常与脆硫锑铅矿共生,分布不均匀,在一些地段仅呈星散状产出;而在另一些矿段则可见其呈细脉状或团块状产出,如在Ⅵ号矿化破碎带的CM-27平硐内,普遍出现锑矿细脉和锑矿团块,按Sb的含量可独立地圈定出锑矿体。

辉锑矿的广泛分布是矿床的一大特征,但辉锑矿的含量与金含量之间,似乎并不存在相关关系。辉锑矿与脆硫锑铅矿密切共生,肉眼一般难以将两者加以区分,需依靠反光显微镜下的鉴定。辉锑矿的电子探针分析结果,列于表5.8中。电子探针分析谱线图示于图5.6中。辉锑矿虽常与银金矿伴生,但自身并非重要的载金矿物。

表5.6 脆硫锑铅矿X射线粉晶分析结果

分析者:成都理工学院X荧光分析实验室,1996

表5.7 自然铋的电子探针分析数据(wB/%)

测定者:(1)国土资源部成都矿产综合利用研究所,1996;

(2)中国科学院贵阳地球化学研究所,1997,1999

表5.8 辉锑矿的电子探针分析数据(wB/%)

图5.6 辉锑矿电子探针谱线图

8.磁黄铁矿

磁黄铁矿在矿区内分布较广,但不均匀。1998年,我们首次在Ⅵ号矿化破碎带内的金矿体中发现了大量的磁黄铁矿,与毒砂、黄铁矿、黄铜矿呈条带状相间产出,这些矿物的结晶顺序也因其在脉体中的展布显得十分清晰。图版Ⅱ-5示发现于Ⅵ号矿化破碎带中的一条完整的金属矿脉。脉内金属集合体呈对称状产出。靠近脉壁者为黄铁矿(含毒砂)条带,向内为磁黄铁矿条带(含黄铁矿),脉中央主要为石英-黄铜矿(含黄铁矿、磁黄铁矿)集合体,构成了一条难得一见的条带状构造金属矿脉,而在其他矿化破碎带中,磁黄铁矿仅见其呈星散状分布。磁黄铁矿的电子探针分析结果列于表5.9中。电子探针分析谱线示于图5.7中。由表5.9和图5.7中可知,磁黄铁矿中普遍含As并较多地含Cu和Co。磁黄铁矿中却几乎不含Au和Ag,因而不构成载金矿物,至少不是重要的载金矿物。

表5.9 磁黄铁矿的电子探针分析数据(wB/%)

分析者:(1)中国科学院贵阳地球化学研究所,1999;

(2)奥地利因斯布鲁克大学电子探针实验室,1998

9.方铅矿

方铅矿在矿石中分布不均匀。就总体而言其数量也偏少,但在局部地段的矿石中可见到方铅矿呈斑点状、团块状和细网脉状产出。方铅矿粒细,常与黄铁矿、白铁矿和胶黄铁矿等矿物连生。对方铅矿进行的电子探针分析表明,一般不含金(个别除外),但普遍含Ag和Bi,少量矿物中还含Cu。方铅矿中含Bi是物质组分中表现出的一大特色,Bi含量最高达8.607%。方铅矿的电子探针分析结果见表5.10所示。

图5.7 磁黄铁矿的电子探针谱线图

表5.10 方铅矿的电子探针分析数据(wB/%)

分析者:(1)国土资源部成都矿产综合利用研究所,1996;

(2)中国科学院贵阳地球化学研究所,1997,1999

10.锡石

此矿物虽量微,但在不同的矿化破碎带内均有发现。锡石粒径多在40~80μm左右,仅能在显微镜下观察到。晶形一般呈较规则的板状。锡石多星散地见于粗粒黄铁矿集合体中。经电子探针分析,其主要化学成分列于表5.11中。从表5.11可知,锡石中含有一定量的SiO2以及Na20、K20、AI2O3、MgO、TiO2、FeO等氧化物成分。在微量金属方面含有Hg、Tl、Cu、Ni、Co、Bi等(表5.12)。

表5.11 锡石的电子探针分析数据(wB/%)

分析者:中国科学院贵阳地球化学研究所,1999

表5.12 锡石中的微量元素含量(电子探针分析,wB/%)

11.辉铋矿

此矿物与自然铋、黄铜矿、辉锑矿、脆硫锑铅矿等共生,肉眼难以识别,需要显微镜下观察和鉴定,一般极易与辉锑矿相混淆。经电子探针分析结果表明,矿物中普遍含有Pb、Sb、Cu等杂质,见表5.13所示。

表5.13 辉铋矿电子探针分析数据(wB/%)

12.银黝铜矿、硫铋铅矿、辉铁锑矿

在矿石中均少见,痕量粒状,粒径极小,三者通常共生,赋存于毒砂与石英集合体中。银黝铜矿和辉铁锑矿多与毒砂连生,而硫铋铅矿则多与自然铋共存。上述矿物肉眼不可辨认,即使在反光显微镜下也有相当的难度。上述三种少见矿物的电子探针数据,列于表5.14,表5.15和表5.16中。

表5.14 银黝铜矿电子探针分析数据(wB/%)

分析者:(1)中国科学院贵阳地球化学研究所,1999;

(2)国土资源部矿产综合利用研究所电子探针室,1996

表5.15 辉铁锑矿电子探针分析数据(wB/%)

分析者:(1)中国科学院贵阳地球化学研究所,1999;

(2)国土资源部矿产综合利用研究所电子探针室,1996

表5.16 硫铋铅矿电子探针分析数据(wB/%)

一般来说,矿床中黝铜矿类矿物以银黝铜矿形式产出并不出人意料,因为矿床中矿石普遍富银,且独立金矿物也以银金矿为主。因此,萨瓦亚尔顿金矿床富Ag成为一大特征。如前所述,本区矿石中含Sb丰富,因而除形成辉锑矿、脆硫锑铅矿等主要锑矿物外,也形成一些少见的含锑矿物,辉铁锑矿即是此类锑矿物之一。至于硫铋铅矿,按一些学者的意见(如P.Ramdohr),此种矿物在较低温条件下是不稳定的,它将迅速分解为铅硫化物和铋硫化物。萨瓦亚尔顿金矿形成温度不高(详见后文),但此矿物依然出现在矿石中,则是不寻常的。

13.自然砷

自然砷在矿区中经常与毒砂共生,在与针状毒砂共生时极难识别。在反光显微镜下,自然砷的反射率大,反射色几乎呈白色等特征,可与毒砂加以区别。自然砷的电子探针分析数据列于表5.17中。由表5.17可见,自然砷含微量Au和Ag,以及痕量的Sb、As、S等。因而自然砷也可视为一种载金矿物,不过此矿物量过少,其意义可忽略。

表5.17 自然砷的电子探针分析数据(wB/%)

14.自然金

自然金是矿石中另一独立金矿物。自然金与银金矿、黄铜矿等共生,但其数量少。在反光显微镜下因其反射色较银金矿更艳,因而不难加以识别。在人工重砂中普遍发现自然金粒,粒径在数10-1毫米至数毫米之间。

15.自然铅

此矿物极细,被包裹于黄铁矿晶体中。反光显微镜下其反射率极高,泛亮白色,经电子探针分析,其成分如表5.18所示,电子探针分析谱线,示于图5.8中。可否定为自然铅,值得进一步研究。

表5.18 自然铅的电子探针分析数据(wB/%)

图5.8 自然铅电子探针谱线

16.方钴矿

在毒砂晶体中偶见方钴矿的微粒,方钴矿粒经10~30μm,呈半自形或其他形粒状产出。鉴于其粒细量少,一般多被忽略。在反光显微镜下根据其略带粉红的亮白色和均质性,可以加以识别。

矿石中除以上重要金属矿物外,尚有砷黄铁矿、白铁矿、胶黄铁矿、闪锌矿以及次生矿物孔雀石、蓝铜矿、纤铁矿、针铁矿、纤铁矾、硫磺等,限于篇幅不予赘述。

与金属矿物共生的非金属矿物主要为石英、菱铁矿和方解石。这些非金属矿物通常以脉状、网脉状集合体大量、广泛地产出。实际上,这些脉体可视为金属矿物的载体,因而其重要的成矿意义是显而易见的。

辨别石头,高手请进

一、1.黄铜矿颜色为黄铜黄色或绿黄色,常带有杂斑状锖色(较黄铁矿颜色更黄),而黄铁矿一般情况下颜色为浅黄铜黄色(俗称黄白色),一般情况下二者在野外用颜色即可区分开来;

2.确实难以区分时,用小刀刻画,能划动的为黄铜矿,而不能划动的为黄铁矿;

3.二者的颜色和明亮的金属光泽,常被误认为是黄金,故又称为“愚人金”。与金矿的区别在用手掂一下,手感特别重的是黄金;此外,用它在不带釉的白瓷板上一划,一看划出的条痕(即留在白瓷板上的粉末),就能分辨真假黄金:金矿的条痕是金黄色的,黄铁矿、黄铜矿的条痕是绿黑色。

二、石英 石英是花岗岩类岩石的主要矿物。其形态除在文像花岗岩中呈蠕虫状外和在浅成岩和喷出岩中可呈六方双锥的斑晶外,在绝大多数情况下呈它形粒状的晶体。颜色从无色到烟灰色。晶面呈玻璃光泽,但常见到的是断口面上的油脂光泽。与钾长石、酸性斜长石、黑云母共生。抗风化能力强,在岩石风化面上常呈现出明显的凸起。与长石的区别在于无解理,看不到双晶,油脂光泽和无风化产物。

斜长石 斜长石广泛出现在各类岩浆岩中。斜长石的种类和含量对于岩浆岩的分类和鉴定至关重要。斜长石可呈不同的色调,一般基性斜长石颜色较深,为深灰色到灰白色;酸性斜长石颜色较浅,可呈灰白、肉红色。基性斜长石由于遭受钠黝帘石化,其蚀变产物常带绿色色调;而酸性斜长石易绢云母化,其风化产物多呈灰白色。在基性浅成岩或喷出岩(如辉绿岩、玄武岩)中,由于斜长石颜色较深且结晶细小,因此很难辩认。这时,可采集半风化的标本观察,由于斜长石风化后颜色变浅,而与暗色矿物易于区别。聚片双晶是斜长石的重要鉴定标志。将标本向不同方向旋转,直到用野外或放大镜看到晶面或解理面上出现一组平行的明暗相间的直线或折线,这就是双晶纹。一般情况下,酸性斜长石双晶纹密集且平辉石为超基性岩和基性岩中最主要的矿物,另外在安山岩中常以斑晶出现。大多数辉石呈绿黑色,少量辉石呈灰绿色(如透辉石)。产于侵入岩中的辉石一般呈等轴的粒状。辉石具两组近于垂直的解理,常构成不整齐的阶梯状断口。辉石最常见的次生变化是蛇纹石化和纤闪石化。蛇纹石交代辉石常形成具丝绢光泽的“绢石”。直,而基性斜长石的双晶纹较稀且不够平直。

普通角闪石 普通角闪石是闪长岩、正长岩中常出现的矿物,也常出现在花岗岩中。普通角闪石多呈黑色、暗绿色,有时为褐色。在侵入岩中的角闪石多呈长柱状晶体,但在某些花岗岩、花岗闪长岩中,角闪石的一向伸长的结晶习性并不显著。角闪石在解理、光泽、硬度上与辉石相近,因此易与辉石混淆。野外鉴定时可根据解理夹角相区分。具体做法是:在照射光下看到一组反光良好的阶梯状反光面(解理面),然后在眼睛的注视下转动标本,直到观察到第二组反光面,其旋转角度就是解理夹角。估计这个角度,若近90度,即为辉石;若为较明显的锐角或钝角,则为角闪石。另外,普通角闪石常与石英、钾长石、黑云母共生;而辉石则常与橄榄石、基性斜长石共生。在花岗岩中,普通角闪石与黑云母有时也会混淆,其区别在于,角闪石硬度大于小刀,用小刀刻划只能得到碎屑状颗粒,解理面上为玻璃光泽;而黑云母硬度小于小刀,用小刀可挑成薄片,解理面具珍珠光泽。另外,遭受风化后的角闪石常具绿色色调,而黑云母风化后常具褐色色调。

方解石 硬度不大 小刀随便划划就能看出

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