赣北石门寺超大型钨矿床白云...波红外特征及其勘查指示意义_张忠雪.pdf

矿床地质MINERAL DEPOSITS2023年2月February，2023第 42 卷第 1 期42（1）：116127张忠雪等：赣北石门寺超大型钨矿床白云母短波红外特征及其勘查指示意义*本文得到国家自然科学基金面上项目（编号：42172332）、中央级公益性科研院所基本科研业务费专项基金（编号：KK2102，KK2017）、江西省科学技术厅国家科技奖后备项目培育计划（2020 年度）（编号：20203AEI91004）、中国地质调查项目（编号：DD20190167）联合资助第一作者简介张忠雪，女，1998 年生，硕士研究生，研究方向为遥感地质。Email:*通讯作者代晶晶，女，1982 年生，博士，研究员，博士生导师，主要从事遥感地质方面研究。Email:收稿日期2021-11-13；改回日期2022-11-17。张绮玲编辑。文章编号：0258-7106（2023）01-0116-12Doi:10.16111/j.0258-7106.2023.01.008赣北石门寺超大型钨矿床白云母短波红外特征及其勘查指示意义*张忠雪1，代晶晶2*，王先广3，胡正华4，万新3，彭勃2，傅明海2，赵龙贤2（1 中国地质大学（北京）地球科学与资源学院，北京100083；2 中国地质科学院矿产资源研究所 自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室，北京100037；3 江西省矿产资源保障服务中心，江西 南昌330025；4 江西省国土空间调查规划研究院，江西 南昌330025）摘要赣北石门寺钨多金属矿床是江南钨矿带上的超大型斑岩型钨矿床，具有重要的经济价值和研究意义。白云母作为常见的造岩矿物之一，能够指示岩浆和热液演化的不同阶段。从成矿的角度来看，在白钨矿成矿过程中，斜长石蚀变形成白云母和石英，提供了重要的 Ca2+来源。而短波红外技术目前广泛应用于矿产勘查领域，利用白云母短波红外特征能够快速便捷地进行钨矿的勘查找矿研究。文章利用短波红外技术，对石门寺矿床中的白云母开展光谱测试，结合其岩相学特征和地球化学特征，研究了白云母对白钨矿成矿的勘查指示意义。研究结果表明：含矿岩体中的白云母多为次生白云母，Si 的平均离子数为 3.245，Al 的平均离子数为 2.52，具有富硅贫铝的特点，其 Al-OH 吸收位置位于 22092216 nm；而无矿岩体中的白云母多为原生白云母，Al 的平均离子数为 2.85，相对含矿岩体白云母 Al 的平均离子数较高，Si 的平均离子数相对较低为 3.08，Al-OH 吸收位置位于 21982208 nm 之间。n（Al）（Al 离子数）与 Al-OH 吸收波长呈现负相关关系。研究结果证明了白云母短波红外特征对石门寺钨矿床的重要指示意义，Al-OH 吸收位置偏向长波方向的多硅白云母成为找矿的重要依据，为该矿床及外围的勘查找矿研究提供了有效的技术支撑，同时对其他斑岩型钨矿床的找矿勘查具有示范作用。关键词地质学；白钨矿；白云母；短波红外技术；石门寺中图分类号：P618.67文献标志码：AShortwave infrared characteristics of muscovite from giant Shimensi tungstendeposit in northern Jiangxi Province and implication to explorationZHANG ZhongXue1,DAI JingJing2,WANG XianGuang3,HU ZhengHua4,WAN Xin3,PENG Bo2,FU MingHai2and ZHAO LongXian2(1 School of Earth Sciences and Resources,China University of Geosciences(Beijing),Beijing 100083,China;2 Ministry of NaturalResources,Key Laboratory of Metallogeny and Mineral Assessment,Institute of Mineral Resources,Chinese Academy of Geological Sciences,Beijing 100037,China;3 Jiangxi Mineral Resources Guarantee Service Center,Nanchang 330025,Jiangxi,China;4 Jiangxi Institute of Land and Space Investigation and Planning,Nanchang 330025,Jiangxi,China)AbstractThe Shimensi tungsten polymetallic deposit in northern Jiangxi Province is a giant porphyry tungsten deposit in Jiangnan Tungsten Metallogenic Belt，which has important economic value and research significance.As one第 42 卷 第 1 期张忠雪等：赣北石门寺超大型钨矿床白云母短波红外特征及其勘查指示意义117钨是一种重要的战略金属，在优质钢的冶炼和硬质钢及合金的生产方面具有重要的作用，中国钨矿资源丰富，成矿类型齐全，资源储量位居世界第一（夏庆霖等，2018；孙伟等，2021）。大湖塘矿集区是世界级的超大型钨多金属矿田，石门寺矿床位于大湖塘矿集区的北部，为世界级超大型钨矿床，已探明WO3金属量74.255万t（平均品位0.195%）、铜金属量40.36万t、钼金属量2.8万t（项新葵等，2013b；叶泽宇等，2016）。部分学者认为大湖塘存在斑岩型钨矿，斑岩型钨矿主要分布在环太平洋成矿带和阿尔卑斯-喜马拉雅成矿带，成矿时代主要为燕山期，矿体呈细脉浸染状、透镜状、似层状等，与花岗闪长岩、花岗斑岩等关系密切，这些特征与大湖塘矿集区较为吻合，且包括大湖塘超大型斑岩钨矿在内的江南钨矿带的发现重塑了中国钨矿的分布格局，江南钨矿带同样为一个超大型钨矿富集区，具有重要的研究价值（王登红等，2012；夏庆霖等，2018；毛景文等，2020；刘俊等，2021）。白云母族矿物（以下简称白云母）是常见的造岩矿物之一，通过白云母的化学演化和结构变化可追踪高度演化花岗岩的分异程度和岩浆-热液转变（黄广文等，2016；Yin et al.，2019）。白云母是一种层 状 硅 酸 盐 矿 物，其 分 子 式 为 KAl2Si3AlO10(OH)2，基本结构为两层硅氧四面体中间夹杂一层铝氧八面体。这种特殊的层状晶体结构可以容纳多种微量元素，其化学成分复杂多变，极易受到外部条件和体系内化学成分变化的影响而发生成分置换，形成于不同期次岩浆和热液的云母成分和种类也会随之变化，因此可以利用白云母反映岩浆演化、热液作用的不同阶段以及作为重要的矿化指示矿物（宋功保等，2005；王清淼等，2016；马万伟等，2020）。矿物光谱测量技术近年来发展迅速，广泛应用于矿床中蚀变矿物的矿化信息提取（黄照强等，2010；Carrino et al.，2015；Laukamp et al.，2021；游富华等，2021）。白云母的光谱特征具有重要的勘查指示意义（代晶晶等，2013；饶峥，2017）。短波红外(11002500 nm)主要探测分子振动的倍频和合频，对含水含羟基矿物（黏土矿物、碳酸盐、部分水合硫酸盐）具有良好的探测效果，能够精细探测白云母的成分变化（代晶晶等，2020）。白云母主要的吸收特征位于1408 nm、1910 nm、2200 nm、2348 nm、2442 nmof the common rock forming minerals,the changes of composition and texture of muscovite can reflect the differentiation degree and magmatic hydrothermal transformation of highly evolved granite,and indicate different stages of magmatic and hydrothermal evolution.From the perspective of mineralization,the alteration of plagioclaseto form muscovite and quartz provides an important source of Ca2+in the process of scheelite mineralization.Atpresent,shortwave infrared spectrum technology is widely used in the field of mineral exploration.Using shortwave infrared characteristics of muscovite can carry out the prospecting and research of tungsten deposits quicklyand conveniently.This paper uses shortwave infrared technology to carry out spectral test and analysis of muscovite from the Shimensi deposit.Combined with its petrographic and geochemical characteristics,the significanceof muscovite in the exploration of scheelite mineralization is summarized.The results show that muscovite in ore-bearing intrusions is mostly secondary muscovite,the average ion number of Si is 3.245,and the average ionnumber of Al is 2.52,which is characterized by rich silicon and poor aluminum,and its Al-OH absorption position is between 22092216 nm;The muscovite in the barren intrusions is mostly primary muscovite,and the average ion number of Al is 2.85,compared with the muscovite in the ore-bearing intrusions,the average ion numberof Al is higher,and the average ion number of Si is relatively low,which is 3.08.The absorption position of Al-OH is between 21982208 nm.There is a negative correlation between n(Al)(Al ion number)and Al-OH absorption wavelength.The research results of this paper prove that the shortwave infrared ch