11金矿成因矿物学与找矿矿物学--鲁安怀

金矿成因矿物学与找矿矿物学鲁安怀地球科学与信息物理学院烟灰色石英＋硫化物矿物＋银金矿——还原介质条件乳白色石英＋石膏＋自然金——氧化介质条件成因矿物学研究内容研究矿物个体和矿物组合的起源及其时间和空间分布规律研究矿物的发生和发展、形成和变化的条件和过程研究矿物的形态、成分、结构、性质、产状的内在联系及其对介质的依赖关系研究矿物与介质的交互作用与标示介质状态和条件的宏观标志和微观信息找矿矿物学矿物是找矿信息的载体找矿矿物学是成因矿物学理论在找矿实践中的应用找矿矿物学是矿物标型学说在找矿中的应用矿物标型性标型组合标型矿物标型特征标型组合是指在特定形成条件下形成的矿物组合，可以标志一定温度、压力、介质条件等在每一种地质作用中，由于具体地质介质条件差异，可以形成其特有的矿物组合热液矿床矿物共生组合高温热液，W、Sn、Bi、Mo，黑钨矿、锡石、辉铋矿、辉钼矿中温热液，Cu、Pb、Zn，黄铜矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿低温热液，Sb、Hg、As，辉锑矿、辰砂、雄黄、雌黄标型矿物是指在特定形成条件下形成的矿物可作为一定温度、压力、介质条件的标志主要强调矿物的单成因性斯石英：只产生于陨石冲击坑中，是高压冲击变质成因的标志矿物矿物标型特征是指在不同地质时期和地质作用条件下，形成在不同地质体中的同一种矿物，其各种性质所表现出的差异强调矿物的复成因性，大多数矿物属于贯通性矿物，可形成于多种成因条件，同一种矿物常具有几种成因类型和产状由于生成时的物理化学条件的差异，使矿物的许多性质也产生一系列有规律的变化矿物标型特征颜色标型形态标型成分标型结构标型性质标型颜色标型特征矿物颜色是矿物中直观且易于鉴别的一种性质提供成因信息的主要原因是矿物中成分的变化以及晶体结构中的缺陷形态标型特征单体形态标型微形貌标型双晶标型集合体形态标型化学成分标型1.主要成分和微量元素标型（1）成因图解（2）矿物组分温压标志（3）变价元素氧化—还原标志（4）氧逸度（fO2）（5）氧化还原电位（Eh）值与介质pH值2.稳定同位素标型3.包裹体成分标型变价元素的氧化—还原标志含Fe3+、Mn4+、Cu2+、Sn4+、SO42-为氧化条件含Fe2+、V3+、Cr3+、Mn2+、S2-为还原条件氧化系数（Fe2O3/FeO或Fe3+/Fe2+）：Fe3+/Fe2+1为还原环境Fe3+/Fe2+1弱还原环境Fe3+/Fe2+1弱氧化环境Fe3+/Fe2+1氧化环境热发光标型由于矿物中含有多种类质同象杂质和结构缺陷，将导致晶体能级结构中存在多种类型的陷阱能级，在外来能量激发下，可以造成矿物晶体具有发光性介质环境对矿物发光性能具有影响，矿物受热升温、遭受辐射，将矿物成分、离子价态及占位发生改变，矿物的热发光具有反映形成条件的标型意义热电性标型半导体矿物在一定的温度条件下，可以产生热电效应导电类型和热电系数可以表示矿物的电物理性质同种矿物的导电类型及热电系数随着介质条件的变化而改变矿物的热电效应能够灵敏的反映其形成时的地质条件，从而具有标型意义铬绢云母标型性钾长石发生绢云母化蚀变作用：3KAlSi3O8+H2O=KAl2AlSi3O10(OH)2+6SiO2+K2O钾长石加压前后红外光谱图λ(nm)Absorbance在国际上首次提出长石超微孔道离子筛效应国际长石专家IanParsons教授评价到：为长石研究开启了一扇新的窗户，很有新意。钾长石矿物沿[101]方向孔道结构孔径大小为0.550×0.385nm矿物微孔道：0.3–2.0nm，提出矿物超微孔道：＜0.3nmNa+钾长石钠长石高温Pb2+铅长石钾长石中温Cd2+镉长石钾长石常温离子种类Na+Pb2+Cd2+离子半径(nm)0.1020.1320.097长石矿物离子交换性，具有孔道结构矿物特征。红化—钾长石中赤铁矿化，氧化作用，近矿围岩白云母、绢云母、含Cr种属化学成分演化特征在与焦家式金矿床有关的成岩成矿过程中，铬铝云母亚族中矿物出现的先后顺序而形成环境的规律是：在成岩成矿过渡阶段晚期，由于较高的温度与挥发分，出现白云母。在成矿阶段早期，由于温度降低，出现绢云母在主成矿阶段随着硅化增强、水热蚀变程度增高，有利于金与铬的沉淀，出现含铬绢云母、含铬多硅绢云母、铬多硅绢云母。即从成矿前到主成矿阶段，从围岩到矿化，由白云母、绢云母向含铬绢云母等演化。这一变化过程所反映的形成环境是，矿化原岩中矿物分解彻底，由氧化到还原，由碱性到近中性，水热蚀变作用加强，硅化程度增高，标志着金由释放、运移到沉淀、富集的过程。提出该亚族中含铬种属在成岩成矿过程中具有示踪性作用，将结晶基底变质作用、构造岩浆活动与金矿成矿作用有机地联系起来，揭示出三者之间隐蔽继承关系，追踪Au在成岩成矿作用中活化、运移、沉淀、富集的机理，应用矿物学为研究矿质来源开辟新途径。Au0,Cr3+Au1+,3+,Cr6+Au0,Cr3+活化运移富集基底变质作用构造岩浆活动金矿成矿作用提出“绿化”（含铬绢云母化）蚀变新概念，将“绿化”蚀变与被广泛应用的红化蚀变相结合，作为野外工作蚀变岩型金矿找矿的新方法。绿化—黄铁绢英岩中铬绢云母化，还原作用，矿体近矿围岩中绢云母：KAl2(Si3Al)4O10(OH)2矿体中含铬绢云母：K0.5(Al,Cr,Mg,Fe,Ni)2(Si3.5Al0.5)4O10(OH)2KK含铬绢云母粒细片小，干涉色较低，常呈浅黄色。其化学成分中具有高硅低钾特征，是硅化强烈、水热蚀变程度高的反映Cr2O3含量多小于1%，虽指示金品位不高，但可能暗示矿化规模较大其多型以2M1为主，对于含K2O较低即含H2O较高的种属可能由1M多型较变而来，反映为晶胞参数a0值较小其差热分析中去羟基化吸热谷较宽、有脱层间水及吸附水效应、热失重较大上述特征都是金矿化的有利标志胶东焦家式金矿床中产出的铬铝云母亚族中含铬种属，由于其与金矿化的紧密时空关系，呈鲜艳的绿色。在野外易于识别，可作为野外工作中直接的找矿标志。在金矿近矿围岩中常出现红化，即长石、石英中出现金红石化与赤铁矿化而被染成红色，红化与暗色矿物分解析出三价铁，二价铁等，指示较氧化环境，有利于Au的氧化，是金矿化的前奏。而含铬绢云母化等即绿化，指示较还原环境，有利于金的还原沉淀，因此在野外把红化蚀变与绿化蚀变结合起来考虑，便可快速、简便、经济、有效地开展金矿床找矿勘探与评价工作。黄铁矿矿物学填图谢谢大家