王明明
(河北省区域地质调查院,河北 廊坊 065000)
岩矿鉴定是矿床学研究的辅助性学科,是成矿规律以及矿石特征等研究的主要方法和途径[1]。岩矿鉴定是以高精度电子显微镜为基础发展起来的,属于微观鉴定范畴。根据鉴定样品的差异性,可将岩矿鉴定分为薄片鉴定和光片鉴定两大类,前者主要针对透明矿物和半透明矿物,以非金属矿物为主;后者主要以不透明矿物和半透明矿物为主,主要指的是金属矿物。本文结合自身岩矿鉴定经历,总结岩矿鉴定在矿物嵌布特征研究中的应用。
矿物之间的嵌布特征是探索深部动力学等的主要途径之一,尤其在变质岩系中,嵌布特征是寻找微观证据的主要方法。如图1所示薄片为某地区糜棱岩,可以清晰的看出糜棱岩具有韧性变形的典型特征“多米勒骨牌”和“S-C”组构。其中,图1a中的“多米勒骨牌”是由于长石在韧性变形作用下导致破碎而形成的,是确定韧性变形方位的主要证据;图1b中的石英矿物定向以及云母的拉长变形特征也是反映该区域经历韧性变形的主要证据,为进一步确定该区域韧性变形特征提供了基础依据。
图1 某地区糜棱岩中矿物嵌布特征
矿物生成顺序是矿床学研究的重要内容,不仅是研究矿石矿物之间的组成关系,而且对成矿期次的演化过程恢复等意义重大。同时,矿物生成顺序是成矿规律等研究中的关键部分。
岩矿鉴定在金矿床研究中的应用十分广泛,主要原因在于金矿颗粒较细,肉眼以及放大镜难以辨识,此时光片鉴定至关重要。同时,金矿物的嵌布特征对矿石选冶影响极为明显,如矿石中是以自然金为主还是包裹金为主,若为前者,其选冶方法相对简单;若为包裹金,则需要进行磨细度实验,分析在何种粒度下才能尽可能的将包裹金分离。
成矿期次研究是矿床学和成矿规律研究的重要组成内容,主要目的为研究成矿过程[2]。此时,可以通过不同矿物之间包裹关系以及自形程度等嵌布特征进而区分矿物的生成顺序,进一步确定成矿期次。如矽卡岩型矿床的“两期五阶段”,虽然说矿物的形成是连续的,但是在每一阶段主要的矿物是存在明显差异的。通过上述规律,为成矿过程的恢复等提供了基础的地质依据。图2为某斑岩型铜矿床的显微照片。
图2 某斑岩型铜矿床的显微照片
在图2A中,辉铜矿位于斑铜矿内部,且辉铜矿与斑铜矿的界线不平直,呈弯曲状及穿插状分布,说明辉铜矿早于斑铜矿形成,且二者应为同一含矿热液持续演变而呈;图2B中斑铜矿、黝铜矿主要分布在硫砷铜矿的边部以及裂隙中,说明前两种矿物的形成时间应晚于后者;图2C为是典型的连晶结构,矿物为斑铜矿和黝铜矿,说明二者的形成时代相对较晚;图2D中闪锌矿位于斑铜矿、黝铜矿内侧,且呈包裹特征,说明斑铜矿、黝铜矿的形成时代较晚;图2E中的黝铜矿和黄铜矿虽然具有相对明显的界线,但是矿物之间的界线是凸凹不平的,可能反映出黝铜矿和黄铜矿是同一时期形成的;图2F中黄锡矿和黝铜矿的形成时代应晚于斑铜矿的。由上述6张光片可知:该斑岩型铜矿床的形成至少可分为两期[3]。
在矿石选冶中,目标矿物的嵌布特征对回收率影响较大,必须查明矿石中金属矿物和脉石矿物的种类,同时需查明目标矿物的嵌布特征[3]。如某矽卡岩型白钨矿矿床中矿石矿物主要为闪锌矿,微量的黄铜矿、黄铁矿等;脉石矿物主要是石榴石(钙铝榴石、钙铁榴石),其次为辉石、石英,少量长石、萤石、方解石、角闪石等;白钨矿的产出形式较简单,主要呈粒状分布于矿石中,与石榴石、辉石关系密切;嵌布粒度较粗,主要在0.1mm~1.0mm之间;矿石主要为浸染状构造,结构主要为他形晶粒状结构、包裹结构、接触嵌生结构等(图3)。
图3 某矽卡岩型白钨矿显微照片
综上所述,岩矿鉴定是矿床学和成矿规律研究中的关键方法,对推进矿床学向微观发展提供了基础。
同时,矿物嵌布特征研究是寻找微观变形、成矿期次以及矿物生成顺序等的重要依据,在现代矿床学研究中的应用越来越广泛。本文结合自身岩矿鉴定经历,从不同的方面总结了岩矿鉴定在矿物嵌布特征中的应用,为推动该技术的发展提供参考。