徐 翠
(河北省區域地質調查院,河北 廊坊 065000)
巖礦鑒定是礦床學研究、成礦規律總結等不可或缺的方法與手段,是以電子顯微鏡為基礎研究不透明礦物或者半透明礦物的一種方法,根據礦物的發射色、發射率、晶形、硬度、雙反射、內反射等分析礦物類型、成因等,進而分析礦床形成條件、研究標型礦物等,為分析礦床成因,總結礦床成礦規律等奠定基礎[1]。因此,本文以某礦床的巖礦鑒定實踐為例,分析巖礦鑒定工作在金屬礦床中的應用。
巖礦鑒定包括薄片鑒定和光片鑒定兩部分內容,前者主要針對透明礦物,一般指的是非金屬礦物,如石英、長石、云母等,常用于巖礦石礦物類型、含量、定名等方面;后者主要針對不透明礦物或者半透明礦物,一般指的是金屬礦物,如閃鋅礦、鉛鋅礦、黃銅礦、磁黃鐵礦等,常用于礦石礦物類型、含量、形成條件等方面的分析研究。本文所指的巖礦鑒定主要包括后者,即金屬礦物的鑒定在金屬礦床研究中的應用[2]。
不同的礦物具有不同的反射光譜曲線、反射率、發射色、硬度等特征,而巖礦鑒定正是立足于上述變化進而研究礦石中金屬礦物種類、分析礦石組構以及選冶性能,為礦床成因研究、選礦冶煉等提供了基礎。
隨著科學技術的快速發展,越來越多的先進技術應用于巖礦鑒定中,如反射顯微鏡、激光剝蝕電子探針技術、電子探針分析技術、紅外顯微分析、X射線衍射技術等定量化的技術不斷成熟。因此,在現代礦床學的研究中,一般先采用反射顯微鏡等傳統方法分析和總結礦石中金屬礦物種類、礦石結構、構造、標型礦物等內容,再結合定量分析測試技術獲取更精確的物理化學參數,為礦床形成過程和變化提供科學依據。
金屬礦床的巖礦鑒定工作主要是弄清礦石中金屬礦物種類、礦石結構、構造、礦石中標型礦物等,進而推測含礦熱液性質、成礦方式、成礦溫度及深度、成礦過程等內容,為進一步總結礦床成因及成礦規律分析提供依據。巖礦鑒定根據鑒定場所及方法類型差異分為野外工作階段和室內綜合研究階段[3]。其中,野外工作階段主要指的是在野外一線選擇礦化露頭良好、具有代表性的礦化露頭、坑道壁、探槽、巖芯等開展編錄工作,采用肉眼或者放大鏡初步鑒定礦石礦物、結構、構造等,對礦石類型、成礦期次等進行初步劃分;室內綜合研究主要是對野外采集的典型樣品進行光片制作,利用顯微鏡進行微觀鑒定,精確的鑒定出礦石中的全部金屬礦物,確定礦物生成順序以及礦化階段,測定礦物顆粒大小及含量等。
TC13XT3g1樣品為黃鐵礦黃銅礦礦石,礦石呈灰色,礦石礦物由他形粒狀黃銅礦、黃鐵礦組成,具他形粒狀結構,斑雜狀構造;礦石礦物由黃銅礦、黃鐵礦、孔雀石、銳鈦礦組成,在礦石呈星散、脈狀、斑塊狀富集,使礦石顯示他形粒狀結構,斑雜狀構造。礦石中主要金屬礦物成分為:①黃銅礦,為該銅礦床主要含銅礦物,為銅黃色,呈它形粒狀,粒徑普遍大于0.2mm,呈團塊狀、脈狀充填于裂隙中,少量呈星散狀充填于脈石礦物間黃鐵礦間,顯示其形成時間晚于其他礦物。②黃鐵礦,呈黃白色,為半自形晶,粒徑普遍為0.1mm,為均質礦物,多被黃銅礦包裹或者黃鐵礦礦物顆粒之間被黃銅礦充填,部分黃鐵礦充填在脈石礦物之間,顯示其形成時間晚于脈石礦物,早于黃銅礦。③閃鋅礦,灰色,他形粒狀,充填于裂隙間,很少見,粒徑為0.02mm~0.08mm,微細短脈狀富集,均質,可見淺褐色內反射。④孔雀石,呈隱晶質或者放射纖維狀分布,為暗灰色,粒徑一般小于0.02mm,具有強烈的翠綠色內反射,明顯交代黃銅礦。
LD4XT27g1樣品為黃鐵礦黃銅礦磁黃鐵礦礦石,礦石具隱晶—他形粒狀結構,常見交代浸蝕結構,局部可見骸晶結構,脈狀—斑雜狀構造,鳥眼構造;礦石礦物由磁黃鐵礦、黃銅礦、黃鐵礦、針鐵礦、赤鐵礦組成,在礦石呈脈狀富集,使礦石顯示他形粒狀結構,脈狀構造。礦石中主要金屬礦物成分為:①磁黃鐵礦,呈淡玫瑰棕色,粒徑一般介于0.1mm~0.5mm之間,以它形粒狀晶形為主,具有明顯的強非均性,磁黃鐵礦多呈脈狀沿裂隙充填,可見鳥眼構造(由隱晶針鐵礦及他形狀白鈦礦組成,呈串珠狀或腸狀等),磁黃鐵礦交代作用強烈,具有交代黃鐵礦的特征,因此常見骸晶結構。②黃銅礦,呈銅黃色,礦物晶形以他形晶為主,粒徑以大于0.2mm居多,礦物具弱非均質型,多呈脈狀沿裂隙充填,或者呈星點狀分布于脈石礦物之間,暗示了黃銅礦的形成時間相對較晚。③黃鐵礦,呈黃白色,為半自形晶,粒徑普遍為0.1mm,為均質礦物,多被黃銅礦包裹或者黃鐵礦礦物顆粒之間被黃銅礦充填,部分黃鐵礦充填在脈石礦物之間,顯示其形成時間晚于脈石礦物,早于黃銅礦。④針鐵礦,呈灰色,帶有藍色調,呈隱晶質或者放射狀展布,多交代磁黃鐵礦而呈團塊狀分布于磁黃鐵礦外部,具有強烈的棕褐色內反射。⑤赤鐵礦,多因受內反射影響而顯紅色,粉末狀,呈微細條紋狀富集,局部富集于脈石礦物間,可見鮮明的紅色內反射;少量呈板條狀,分布于脈石礦物間,粒徑為0.01mm×0.08mm左右,定向排列。
綜上所述,本文選取了某礦床典型的兩件光片進行了巖礦鑒定工作,鑒定結果表明,該礦床為一銅礦床,礦石礦物以磁黃鐵礦、黃銅礦為主,針鐵礦、閃鋅礦、赤鐵礦、黃鐵礦等次之;礦石組構較為簡單,以隱晶—他形粒狀結構為主,構造見脈狀、斑雜狀、鳥眼構造等。
根據不同礦石中黃鐵礦、黃銅礦和磁黃鐵礦的交互關系,可以得出該礦床中黃鐵礦的形成具有兩期,并結合黃鐵礦與閃鋅礦的交代充填,因此認為該礦床的成礦過程應為兩期疊加成礦。