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烧锅营子金矿石英的化学成分和热发光特征
2011-07-22
烧锅营子金矿属中温岩浆热液型金矿. 金矿化与硅化密切相关. 石英是主要的脉石矿物. 石英的化 学成分特征表明, 金矿化与岩浆热液作用有成因联系. 石英的热发光特征可用来区分矿化类型. 石 英热发光曲线类型为低缓单峰, 随着矿化深度增加, 石英热发光强度减小, 可作为找矿预测的辅助 信息.
第   7 卷第 1 期 1998 年 贵金属地质 Vol. 7  No. 1 JOU RNAL O F PREC IOU SM ETALL IC GEOLO GY 1998 烧 锅 营 子 金 矿 石 英 的 化 学 成 分 和 热 发 光 特 征 黄菲王 建 国郑超赵 纯 福 (东 北 大 学 黄 金 学 院 地 质 系 ) 烧 锅 营 子 金 矿 属 中 温 岩 浆 热 液 型 金 矿 . 金 矿 化 与 硅 化 密 切 相 关 . 石 英 是 主 要 的 脉 石 矿 物 . 石 英 的 化 学 成 分 特 征 表 明 , 金 矿 化 与 岩 浆 热 液 作 用 有 成 因 联 系 . 石 英 的 热 发 光 特 征 可 用 来 区 分 矿 化 类 型 . 石 英 热 发 光 曲 线 类 型 为 低 缓 单 峰 , 随 着 矿 化 深 度 增 加 , 石 英 热 发 光 强 度 减 小 , 可 作 为 找 矿 预 测 的 辅 助 信 息 . 关 键 词烧 锅 营 子石 英化 学 成 分热 发 光辽 宁 省 辽 宁 建 平 烧 锅 营 子 金 矿 区 位 于 烧 锅 营 子 花 岗 岩 体 南 部 边 缘 , 苍 子 - 井 上 东 西 向 断 裂 北 盘 . 矿 区 自 西 而 东 由 乌 克 朝 、 孟 家 沟 、 霍 家 地 、 偏 山 线 等 金 矿 床 (点 ) 组 成 , 构 成 一 个 总 体 呈 东 [ 1 ] 西 向 展 布 的 构 造 矿 化 带 (图 1). 硅 化 是 烧 锅 营 子 金 矿 区 最 强 烈 、 分 布 最 广 泛 的 一 种 热 液 蚀 变 , 贯 穿 于 整 个 岩 浆 期 后 热 液 作 用 过 程 . 石 英 是 硅 化 蚀 变 的 产 物 , 是 主 要 的 脉 石 矿 物 , 也 是 金 矿 体 的 主 体 成 分 . 矿 石 中 的 石 英 呈 他 形 粒 状 及 不 规 则 状 , 粒 径 大 部 分 在 0. 2~ 5mm 之 间 , 少 量 可 达 7. 5mm , 一 般 以 矿 物 集 合 体 形 式 存 在 , 或 与 绿 泥 石 、 绿 帘 石 、 绢 云 母 及 黄 铁 矿 等 金 属 硫 化 物 共 生 或 伴 生 . 受 强 烈 多 期 次 构 造 作 用 影 响 , 石 英 晶 体 显 微 构 造 发 育 , 塑 性 变 形 强 烈 , 普 遍 具 有 变 形 纹 、 变 形 带 、 亚 颗 粒 、 动 态 重 结 晶 、 波 状 消 光 现 象 . 其 分 布 形 式 大 致 可 分 为 两 种 , 第 1 种 为 早 期 石 英 大 脉 , 沿 岩 石 中 的 断 裂 裂 隙 充 填 , 由 粗 粒 石 英 集 合 体 构 成 ; 第 2 种 为 小 细 脉 和 网 脉 , 由 细 粒 石 英 集 合 体 构 成 , 充 填 于 围 岩 及 早 期 石 英 大 脉 裂 隙 中 , 部 分 细 粒 石 英 充 填 于 早 期 粗 粒 石 英 颗 粒 间 . 1 石 英 的 化 学 成 分 在 烧 锅 营 子 金 矿 区 霍 家 地 金 矿 床 207 号 含 金 矿 脉 的 不 同 部 位 采 集 了 8 件 石 英 样 品 (H 1~ H 8) , 在 偏 山 线 蚀 变 破 碎 带 金 矿 化 体 中 采 集 了 2 件 石 英 样 品 (H 9、 H 10) , 进 行 了 微 量 元 素 成 分 测 定 (表 1). 测 试 结 果 表 明 , 石 英 中 普 遍 含 有 较 高 的 A l、 N a、 K、 L i, 其 中 A l 的 含 量 在 评 价 石 英 的 含 3O 3 矿 性 时 有 很 大 意 义 . 石 英 一 般 含 A l 0. 001%~ 0. 01% 但 在 含 矿 石 英 脉 中 含 量 大 增 . 石 英 属 3 + 4+ 稳 定 矿 物 , 但 由 于 类 质 同 象 混 入 物 的 置 换 作 用 , A l 常 置 换 少 量 的 Si . 因 此 , 含 金 石 英 的 收 稿 日 期 : 1997 04 25. 张 哲 、 邵 晓 东 编 辑 . 4 4贵金属地质 1998 年 图 1烧 锅 营 子 金 矿 区 构 造 地 质 图 F ig. 1  Structural geo logicalm ap of Shaoguoyingzi go ld field 1 — 黄 土 层 (loess); 2— 砾 岩 (conglom erate); 3— 闪 长 岩 脉 (diorite dyke); 4— 细 晶 岩 脉 (ap lite dyke); 5— 黑 云 母 花 岗 (biotite granite); 6— 韧 性 剪 切 带 (ductile shear zone); 7— 断 裂 (fault); 8— 含 矿 断 裂 及 编 号 (ore bearing fault and num ber) 岩 表 1烧 锅 营 子 金 矿 区 石 英 微 量 元 素 测 试 结 果 表 Table 1  Analytical results of trace elements of quartz in Shaogouyingzi gold deposit 样号 原 样 号 H1 H 2 H3 H4 H 5 H6 H7 H8 H9 H 10 H3d- d1- HP- 106 HPK H200 H206 H213 H300 H401 H416 H 454 1 - 1 采 样 位 置 207 脉 2 中 段207 脉 3 中 段207 脉 4 中 段偏 山 线 A u (10- 6) A g(10- 6) B i(10- 6) Sb (10- 6) A s(10- 6)                           0 . 154 0. 078 0. 2 0. 030 0. 2 2. 78 1. 0 1. 82 2. 0 0. 056 0. 2 0. 136 0. 3 0. 092 0. 9 0. 066 0. 5 0. 5 1. 6 29. 8 0. 06 0. 04 18. 0 5. 0 0. 49 0. 08 0. 08 4. 8 0. 47 0. 07 0. 10 4. 6 0. 15 0. 07 0. 02 8. 2 0. 93 0. 07 0. 08 3. 9 0. 76 0. 06 0. 03 382. 5 0. 34 0. 05 0. 06 1. 24 0. 07 0. 02 7. 6 1. 26 0. 30 1. 79 2. 8 0. 50 0. 11 4. 10 3. 4 Cu (10- Pb (10- Zn (10- Rb (10- 6) 6) 6) 6) 20. 3 17. 2 2. 4 1. 8 15. 4 1. 7 1. 6 5. 0 1. 6 1. 4 13. 9 10. 8 9. 5 12. 2 14. 0 0. 004 25. 5 18. 2 0. 006 7. 8 45. 7 10. 2 43. 2 0. 012 10. 5 9. 5 4. 5 3. 9 25. 0 25. 0 29. 2 43. 2 9. 5 0 . 004 . 010 . 03 . 5 0. 006 0. 007 0. 009 0. 06 4. 8 0. 009 0. 030 0. 012 0. 12 6. 5 0. 113 0. 041 0. 07 7. 5 0. 312 0. 206 0. 75 K (% ) 0 0. 009 0. 03 6. 5 0. 009 0. 03 5. 5 0. 008 0. 05 5. 5 0. 012 0. 05 4. 8 0. 013 0. 04 6. 5 N a (% ) A l(% ) L iö(% ) 0 5 10. 0   地 矿 部 沈 阳 综 合 岩 矿 测 试 中 心 测 定 第 1 期黄菲 等 : 烧 锅 营 子 金 矿 石 英 的 化 学 成 分 和 热 发 光 特 征45 共 同 特 征 是 含 较 多 的 结 构 铝 . 本 矿 区 石 英 中 含 A l 在 0. 03%~ 0. 12% 之 间 , 破 坏 了 石 英 的 电 价 + + + 5- 5- + + + 平 衡 , 因 此 常 需 半 径 大 的 阳 离 子 K N a 、 L i 的 加 入 : [SiO 4 ] + [A lO 4 ] + N a (K 、 L i 、 + 3+ + + + [2 ] A u ). 显 然 , 石 英 中 含 A l 较 多 , 必 将 导 致 N a 、 K 、 L i 含 量 增 加 , 使 碱 质 浓 度 增 高 , H 9、 H 10 两 件 样 品 很 好 地 反 映 了 这 一 规 律 性 . 电 价 如 不 平 衡 , 还 可 有 A g、 Cu、 Pb、 Zn、 Sb、 B i 等 加 入 . 在 烧 锅 营 子 矿 区 , 金 矿 体 围 岩 烧 锅 营 子 岩 体 (黑 云 母 花 岗 岩 ) 的 岩 石 化 学 成 分 具 有 富 A l、 碱 质 成 分 高 的 特 点 , 且 相 对 钠 多 钾 少 , 含 金 石 英 也 明 显 地 反 映 了 这 一 特 点 . 10 件 石 英 样 品 都 含 有 较 高 的 A l、 N a、 K, 且 大 部 分 样 品 的 N a 含 量 高 于 K 含 量 . 上 述 情 况 表 明 , 金 矿 体 中 石 英 结 晶 时 的 岩 浆 期 后 热 液 为 富 碱 质 热 液 . 石 英 成 分 的 另 一 特 点 是 含 Cu、 Pb、 Zn 较 高 . Cu、 Pb、 Zn 是 酸 性 岩 浆 岩 有 专 属 性 的 元 素 , 在 石 英 中 一 般 以 微 细 硫 化 物 呈 机 械 包 裹 体 形 式 存 在 . 由 于 自 然 金 经 常 与 含 A s 黄 铁 矿 、 黄 铜 矿 、 方 铅 矿 、 闪 锌 矿 等 金 属 硫 化 物 共 生 , 因 此 石 英 中 含 Cu、 Pb、 Zn 高 , 反 映 了 本 区 金 矿 化 主 要 发 生 于 热 液 作 用 期 的 石 英 — 黄 铁 矿 阶 段 及 金 属 硫 化 物 阶 段 , 同 时 也 表 明 本 区 金 矿 化 与 烧 锅 营 子 花 岗 岩 体 有 成 因 联 系 . 含 金 石 英 脉 型 金 矿 体 中 石 英 的 A s、Sb 含 量 低 于 蚀 变 破 碎 带 型 矿 体 中 石 英 的 A s、Sb 含 量 . 所 有 石 英 样 品 都 含 较 高 的 R b、 B i 元 素 , 可 能 是 由 于 R b、 B i 元 素 在 岩 浆 期 后 热 液 作 用 过 程 中 易 于 在 晚 期 或 浅 部 沉 淀 富 集 造 成 的 . 2 石 英 热 发 光 特 征 石 英 是 烧 营 子 金 矿 的 主 要 脉 石 矿 物 , 同 时 也 是 载 金 矿 物 之 一 . 由 于 石 英 生 长 过 程 中 形 成 的 晶 格 缺 陷 及 其 中 杂 质 元 素 的 含 量 、 种 类 变 化 , 在 对 其 加 热 过 程 中 会 产 生 不 同 强 度 的 热 发 光 效 应 , 具 有 重 要 的 标 型 意 义 . 笔 者 研 究 了 霍 家 地 207 号 含 金 石 英 脉 中 8 件 样 品 (H 1~ H 8) 和 偏 山 线 蚀 变 破 碎 带 型 矿 体 的 2 件 石 英 样 品 (H 9、 H 10) 的 热 发 光 特 征 (图 2、 表 2). 表 2  石 英 热 发 光 光 谱 特 征 表 Table 2  Thermolum inescence optical spectrum feature of quartz 发 光 峰 温 度 ℃ ) 发 光 强 度 A l+ K+ N a+ L i 含 金 性 (10- 6) 样号 原样号 热 发 光 谱 形 态 ( (% ) H1 H2 H3 H4 H5 H6 H7 H8 H9 H10 H200 H206 H213 H300 340 12. 5 15. 5 14 平 缓 单 峰 0. 154 0. 078 0. 03 2. 78 1. 82 0. 052 0. 136 5. 544  320~ 340 330~ 350 330~ 350 340 偏 右 不 对 称 单 峰 平 缓 单 峰 6. 543  5. 545  5. 564  4. 876  4. 871  6. 565  6. 662  7. 724  11. 268  13 平 缓 单 峰 H3d d 12 平 缓 单 峰 H401 H416 H454 340 11 平 缓 单 峰 340 11 平 缓 单 峰 320~ 340 330~ 340 340 12 平 缓 单 峰 HP 106 17 偏 右 不 对 称 单 峰 偏 右 不 对 称 单 峰 0. 092 0. 066 HPK 1 28. 5   地 矿 部 沈 阳 综 合 岩 矿 测 试 中 心 测 定 4 6贵金属地质 1998 年 总 的 来 看 , 烧 锅 营 子 金 矿 石 英 的 热 发 光 曲 线 相 对 简 单 . 含 矿 石 英 脉 中 石 英 的 热 发 光 曲 线 为 较 平 缓 的 单 峰 , 发 光 峰 温 度 介 于 320~ 350℃ 之 间 , 发 光 峰 强 度 较 低 , 介 于 11~ 15. 5 之 间 ; 蚀 变 破 碎 带 型 金 矿 体 中 石 英 的 热 发 光 曲 线 呈 偏 右 不 对 称 单 峰 , 发 光 峰 温 度 集 中 在 330~ 3 40、℃ , 发 光 峰 强 度 较 大 , 两 件 样 品 分 别 为 17 和 28. 5. 因 此 , 根 据 石 英 热 发 光 峰 特 征 可 以 确 定 矿 化 类 型 。 图 2石 英 热 发 光 特 征 图 F ig. 2Thermo lum inescent feature of quartz 石 英 矿 物 晶 格 缺 陷 中 被 俘 获 电 子 的 数 目 决 定 热 发 光 强 度 . 而 石 英 的 晶 格 缺 陷 主 要 是 当 石 4 + 3+ + + + + 英 中 的 Si 被 A l 代 替 时 , N a 、 K 、 L i 及 少 量 A u 离 子 进 入 结 构 空 隙 中 部 引 起 的 . 俘 获 第 1 期黄菲 等 : 烧 锅 营 子 金 矿 石 英 的 化 学 成 分 和 热 发 光 特 征47 [ 3 ] 电 子 数 目 越 多 , 石 英 热 发 光 强 度 越 大 , 热 发 光 温 度 则 与 俘 获 电 子 陷 入 晶 格 井 能 级 有 关 . 前 已 述 及 , 本 区 金 矿 床 石 英 中 的 A l、 N a、 K、 L i 等 杂 质 元 素 含 量 较 高 . 分 析 研 究 表 明 , 本 矿 床 石 英 的 热 发 光 强 度 与 所 含 的 A l+ N a+ K+ L i 总 量 呈 正 相 关 关 系 , 与 石 英 的 含 金 性 也 大 致 呈 正 相 关 系 . 对 207 号 含 金 石 英 脉 的 2、 3、 4 中 段 不 同 标 高 的 石 英 样 品 的 热 发 光 特 征 进 行 对 比 , 随 着 金 矿 化 深 度 的 增 加 , 石 英 热 发 光 强 度 有 减 小 的 趋 势 , 这 可 作 为 深 部 找 矿 预 测 的 辅 助 信 息 . 通 过 对 烧 锅 营 子 金 矿 区 石 英 的 成 因 矿 物 学 及 找 矿 矿 物 学 的 研 究 , 初 步 获 得 下 述 结 论 : 3 + + + + ( ( ( 1) 石 英 中 A l 、 N a 、 K 、 L i 含 量 大 致 与 其 含 金 性 呈 正 相 关 关 系 ; 2) 石 英 的 热 发 光 强 度 与 其 含 金 性 呈 正 相 关 关 系 ; 3) 随 着 矿 化 深 度 增 加 , 石 英 热 发 光 强 度 有 减 小 的 趋 势 . 这 些 特 征 可 作 为 深 部 找 矿 预 测 的 辅 助 信 息 , 用 来 帮 助 指 导 找 矿 、 生 产 工 作 . 3 参 考 文 献 1 2 3   郑 超 , 等 . 辽 西 建 平 北 部 脉 状 金 矿 . 沈 阳 : 东 北 大 学 出 版 社 , 1996. 54. 陈 光 远 . 成 因 矿 物 学 与 找 矿 矿 物 学 . 重 庆 : 重 庆 出 版 社 , 1987. 骆 靖 中 . 广 西 某 金 矿 床 石 英 热 发 光 特 征 及 其 意 义 . 见 : 武 警 黄 金 指 挥 部 黄 金 地 质 研 究 所 , 编 . 中 国 金 矿 床 成 因 矿 物 学 和 找 矿 矿 物 学 论 文 选 集 . 1987. 179~ 183. THE CHARACTERISTICS OF COM POSITION AND THERMOLUM INESCENCE OF QUARTZ IN SHAOGUOY INGZI GOLD DEPOSIT H uang Fei  W ang J ianguo  Zheng Chao  Zhao Chunfu (D ep artm ent of Geology , Institute of Gold T ecnology , N ortheast U niversity , S heny ang) Abstract Shaoguoyingzi go ld depo sit belongs to m agm atic hydro therm al type. Go ld m ineraliza tion is clo sely associated w ith silicification. Q uartz is the m ain vein m ineral. The character istics of compo sition of quartz show that go ld m ineralization is genetically related to m ag m atic hydro therm alism. The characteristics of thermo lum inescence of quartz m ay be used to distinguish m ineralization types. The type of curves is gentle monopeak. F rom shallow to deep, the thermo lum inescence intensity becom es w eaker, w hich m ay be served as auxiliary info rm ation fo r p ro specting and p rediction. Key words  Shaoguoyingziquartz chem ical compo sition thermo luim inescence L iaoning P rovince 作 者 简 介黄 菲女1959 年 生 , 1982 年 毕 业 于 昆 明 工 学 院 地 质 系 普 查 专 业 , 现 为 东 北 大 学 黄 金 学 院 地 质 系 讲 师 . 通 讯 地 址 : 沈 阳 市 文 化 东 路 89 号 ; 邮 编 110015.
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