金矿成因矿物学与找矿矿物学课件

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金矿成因矿物学

与找矿矿物学1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——氧化介质条件烟灰色石英＋硫化物矿物＋银金矿2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3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找矿矿物学矿物是找矿信息的载体4

矿物标型性标型组合标型矿物标型特征矿物标型性标型组合5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6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、雌黄热液矿床矿物共生组合高温热液，W、Sn、Bi、Mo，黑钨矿、7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标型矿物是指在特定形成条件下形成的矿物8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是指在不同地质时期和地质作用条件下，形成在不同地9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矿物标型特征颜色标型10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11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形态标型特征单体形态标型12金矿成因矿物学与找矿矿物学课件13金矿成因矿物学与找矿矿物学课件14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.包裹体成分标型化学成分标型1.主要成分和微量元素标型15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氧化环境变价元素的氧化—还原标志含Fe3+、Mn4+、Cu2+、Sn16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17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18铬绢云母标型性铬绢云母标型性19金矿成因矿物学与找矿矿物学课件20金矿成因矿物学与找矿矿物学课件21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。钾长石发生绢云母化蚀变作用：钾长石加压前后红外光谱图λ(nm22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，近矿围岩钾长石矿物沿[101]方向孔道结构孔径大小为0.550×023金矿成因矿物学与找矿矿物学课件24金矿成因矿物学与找矿矿物学课件25白云母、绢云母、含Cr种属化学成分演化特征白云母、绢云母、含Cr种属化学成分演化特征26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。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27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。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28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该亚族中含铬种属在成岩成矿过程中具有示踪性作用，29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，矿体提出“绿化”（含铬绢云母化）蚀变新概念，将“绿化”蚀30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)2KKKK31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含铬绢云母粒细片小，干涉色较低，常呈浅黄色。32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。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33黄铁矿矿物学填图黄铁矿矿物学填图34金矿成因矿物学与找矿矿物学课件35金矿成因矿物学与找矿矿物学课件36金矿成因矿物学与找矿矿物学课件37金矿成因矿物学与找矿矿物学课件38金矿成因矿物学与找矿矿物学课件39谢谢大家谢谢大家40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金矿成因矿物学

与找矿矿物学41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——氧化介质条件烟灰色石英＋硫化物矿物＋银金矿42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43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找矿矿物学矿物是找矿信息的载体44

矿物标型性标型组合标型矿物标型特征矿物标型性标型组合45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46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、雌黄热液矿床矿物共生组合高温热液，W、Sn、Bi、Mo，黑钨矿、47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标型矿物是指在特定形成条件下形成的矿物48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是指在不同地质时期和地质作用条件下，形成在不同地49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矿物标型特征颜色标型50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51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形态标型特征单体形态标型52金矿成因矿物学与找矿矿物学课件53金矿成因矿物学与找矿矿物学课件54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.包裹体成分标型化学成分标型1.主要成分和微量元素标型55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氧化环境变价元素的氧化—还原标志含Fe3+、Mn4+、Cu2+、Sn56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57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58铬绢云母标型性铬绢云母标型性59金矿成因矿物学与找矿矿物学课件60金矿成因矿物学与找矿矿物学课件61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。钾长石发生绢云母化蚀变作用：钾长石加压前后红外光谱图λ(nm62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，近矿围岩钾长石矿物沿[101]方向孔道结构孔径大小为0.550×063金矿成因矿物学与找矿矿物学课件64金矿成因矿物学与找矿矿物学课件65白云母、绢云母、含Cr种属化学成分演化特征白云母、绢云母、含Cr种属化学成分演化特征66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。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67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。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68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该亚族中含铬种属在成岩成矿过程中具有示踪性作用，69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，