巖礦鑒定在地質勘查中的應用

王 慧，張 歡，劉亞芳

（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的重要輔助性學科，是成礦規律以及成礦過程研究過程中不可或缺的方法與手段。巖礦鑒定是以現代化電子顯微鏡為基礎的，根據鑒定方法以及鑒定對象可分為光片鑒定和薄片鑒定，前者以研究不透明礦物或者半透明礦物為主，后者以透明礦物或半透明礦物為主；前者以研究金屬礦物為主，后者以研究非金屬礦物為主[1]。因此，二者在地質勘查中所使用的場所略有差異。本文結合多年的巖礦鑒定工作經歷，通過實例鑒定講述不同鑒定類型在地質勘查中的應用。

1 巖礦鑒定研究方法及內容

1.1 巖石薄片在地質勘查中的應用

巖石薄片鑒定是在偏光顯微鏡下研究礦石中脈石礦物或者巖石中礦物組成的光學特征，在現代化地質勘查行業中廣泛應用。巖石薄片在地質勘查中的應用主要包含以下幾個方面[2]：①在巖石定名中的應用，這也是巖石薄片鑒定的主要用途，主要鑒定巖石中的礦物組成、礦物光學性質以及礦物空間展布形態，如變質巖鑒定中多關注礦物的微觀變化特征，如微觀“多米勒骨牌”、“S-C組構”等，同時需觀察礦物是否存在拉長或者變形、破碎等特征（圖1）；②在礦石脈石礦物鑒定的中的應用，主要用于鑒定礦石中脈石礦物的種類、粒度大小以及含量等，對評價礦石質量意義重大。

圖1 某地區糜棱巖鏡下顯微照片

1.2 礦石光片在地質勘查中的應用

光片是一面被磨平并拋光處理過的礦石標本，主要用于金屬礦物的鑒定方面，如方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、黃鐵礦等，常用于礦石中金屬礦物類型、含量以及形成條件等方面的研究，主要涉及金屬礦物的發射色、反射率、硬度以及反射光譜曲線等內容，是研究礦床學的重要手段之一[3]。礦石光片在地質勘查中的應用主要包括以下幾個方面：①在礦石礦物種類等方面的應用，如礦石礦物類型、含量、結晶程度以及穿插關系等方面，如某銅礦石中的交代殘余結構、固溶體分離結構等（圖2），在礦床學研究中的應用極為普遍；②在標型礦物鑒定中的應用，標型礦物鑒定是研究礦床成因的主要方法之一，對礦床的形成過程具有指示意義，如黃鐵礦的“草莓結構”、“海綿隕鐵結構”等，其中前者一般認為礦床的形成是生物化學作用和膠體化學沉積作用形成的。

圖2 某鎢多金屬礦床的礦石顯微照片

2 某礦床研究中巖礦鑒定應用案例

2.1 GPG01樣品

GPG01樣品鏡下所見金屬礦物主要包括：含砷黃鐵礦（約占金屬礦物的80%±），閃鋅礦（約占19%±），方鉛礦（約占5%±），毒砂（約占2%±）和車輪礦（約占1%±）。其中，含砷黃鐵礦呈黃白色，均呈微密塊體，局部可六面體或十二面體的兩個邊，在含砷黃鐵礦中局部仍保留有膠體環帶痕跡，含砷黃鐵礦普遍有非均質性和偏光色，其中含砷黃鐵礦是膠黃鐵礦重結晶而成；閃鋅礦呈褐灰色，可見褐棕灰色內反射，局部（一般是塊體邊緣）可見乳濁狀黃銅礦，乳滴粒徑1μm～2μm，反射色異常（褐灰）可能含有Cd和Ga，凡含有Cd和Ga者，一般成礦溫度都不高；方鉛礦呈暗灰（褐灰）色，均質，可見粗打的黑三角孔和直角解理，說明晶體顆粒粗大，可見車輪礦沿方鉛礦解理和顆粒邊緣分布，并可見兩粒黃銅礦，黃銅礦粒徑分別為8μm×20μm和16μm×28μm，其中一粒黃銅礦還連生有閃鋅礦（8μm×20μm）；車輪礦呈褐灰色，嵌在方鉛礦中稍顯正凸起，非均質可見，沿方鉛礦解理分布，可能系出溶產物。

2.2 GPG02樣品

GPG02樣品鏡下所見金屬礦物主要包括：閃鋅礦（約占金屬礦物的45%±），方鉛礦（約占6%±），斜硫砷鉛礦（約占2%±），毒砂（約占3%±），含砷黃鐵礦（約占2%±），斜方砷鐵礦（約占2%±），黃鐵礦（約占1%±）和異極礦（約占4%±）。其中，閃鋅礦呈褐灰色，有不均勻乳濁狀黃銅礦和不規則粒狀黃銅礦，不規則粒狀黃銅礦粒徑約10μm～13μm，乳濁狀黃銅礦粒徑約2μm±，在閃鋅礦中還見有黃銅礦細脈，寬約4μm，閃鋅礦呈團粒狀或他形團塊嵌布在脈石礦物間，其中局部可見塊硫砷鉛；塊硫砷鉛礦呈黃白色，非均質性明顯，色散明顯，均呈它形嵌在脈石礦物間，一般都與閃鋅礦連生，并有交代閃鋅礦現象；方鉛礦呈白色，均質，可見解理，均呈它形嵌在脈石礦物間，其中可見淺綠灰白色斜硫砷鉛礦，斜硫砷鉛礦均呈板狀嵌在方鉛礦中，并顯正凸起；毒砂呈白色，均呈菱形或者板狀自形晶嵌在脈石中，見有板狀毒砂呈放射狀排列，可能是斜方砷鐵礦；含砷黃鐵礦呈淺黃色，不規則粒狀有異常非均性，正凸起；異極礦呈灰色，白色內反射，稍顯非均性（斜方系），可能為含Si的次生礦物（可能為方鉛礦變成）。

3 結束語

綜上所述，根據本文選擇的兩件較鑒定的礦石光片鑒定結果可知：該礦床為一銅鉛鋅礦床，其礦石礦物以方鉛礦、閃鋅礦、含砷黃鐵礦、毒砂等，含有少量的車輪礦、斜硫砷鉛礦和異極礦等。礦石結構構造較簡單，可見固溶體分離結構、交代殘余結構等。同時，根據方鉛礦、閃鋅礦和黃銅礦、黃鐵礦等的嵌布特征，對進一步成礦期次的劃分提供了基礎依據。