摘要：本文通过系统采集洞中拉矿区地表及钻孔内的岩石样品，利用便携式短波红外（SWIR）和热红外（TIR）光谱仪对样品进行光谱测试及解译，结合矿床地质特征，综合研究认为矿化与矽卡岩的具有重要联系，根据白云母结晶度的空间变化推测洞中拉地区的热液中心可能位于2、3 号矿体的深部，热液流体向西南、东北、东南三个方向运移。根据白云母Al-OH 吸收峰波长和绿泥石Fe-OH 吸收峰波长推测洞中拉地区勘查重点应该放在异常参数重合的区域。

关键词：短波红外光谱特征；地质意义；洞中拉铅锌矿

0 前言

洞中拉铅锌矿是冈底斯成矿带中东段北部的一个中型铅锌矿床[1-2]，前人研究认为矿床成因类型为矽卡岩型矿床[4-8]，矿床经过多年的地质勘查，寻找地表矿及浅部矿体的机会减少，为保障矿区的可持续发展，扩大资源量，近年来矿山在矿区深部开展的地质找矿工作中，在矿体的深边部揭露到了一些工业矿体，显示了矿区深部还有较大的资源潜力[3]。

本次研究在查明研究区矿床地质特征的基础上（比如关键成矿地质体和蚀变分带），利用便携式短波红外（SWIR）和热红外（TIR）光谱仪，对研究区地表样品和钻孔岩芯样品进行光谱测试及解译，查明不同蚀变矿物在空间上的分布特征，并对广泛分布的蚀变矿物（白云母、155 绿泥石族）进行系统的SWIR 数据提取、统计和分析，建立找矿勘查标志，指导矿区勘查。

1 矿床地质概况

矿区出露的主要地层为二叠系洛巴堆组（P2l），岩性主要为一套灰岩、大理岩、砂岩、粉砂质板岩、炭质板岩、硅质岩组合，灰岩及大理岩主要呈薄层状或透镜状分布于砂岩及板岩之中，地层倾向主要为南东、倾角在60°-85°之间。矿区内构造以断层为主，共发现北西向、北东向、南北向断层共 5 条，未见明显褶皱。矿区内出露的岩浆岩有石英斑岩、花岗斑岩、辉长岩和玄武岩。

矿区目前共圈定铜铅锌矿体 3 条，分别为 1 号、2 号、3 号，另外矿区已有矿体周边还发现了多个矿点。其 中 1 号矿体呈北东-南西向展布，南东倾向，倾角较陡，一般在 50-70°之间，矿体呈似层状—透镜状，矿体厚度较大且较稳定，主要赋存于矿区内的石英斑岩或花岗斑岩与灰岩（大理岩）的接触界线附近，厚度变化系数为65%，属矿体水平厚度一般在 20m 左右，最厚处在 ZK001 钻孔一带，水平厚度达 40.63m，真厚度为 35.5m，矿化类型以方铅矿、闪锌矿化为主，部分黄铜矿化，围岩蚀变以矽卡岩化、硅化、碳酸盐化为主，少许绿泥石化，矿体平均品位：铅 7.36％、锌 7.11％、铜 0.50％、银 130.34g/t，该为矿区的主矿体。2 号矿体位于 1 号矿体西南部约 500m 处。该矿体由 2-1、2-2、两个矿体组成，2 号矿体位于矿区东南部，矿体走向近东西向，矿体倾向南， 长 60m 左右，厚度 2m 左右，矿体产状 155°∠ 68°，矿化以铅锌铜矿化为主，围岩蚀变以矽卡岩化、硅化、碳酸盐化为主，矿体平均品位：铅 2.13％、锌 1.09％、铜 0.34％、银 67.67g/t。3 号矿体位于 1 号矿体的西南部约 600m处，矿体形态复杂，呈树枝状，矿体长约 200m，宽 5m，矿体主体部分产状为 180°∠ 69°，矿化以铅锌铜矿化为主，围岩蚀变以矽卡岩化、硅化、碳酸盐化为主，矿体平均品位：铅 2.82％、锌 2.29、银品位 120g/t。

矿区的矿石自然类型以硫化矿为主； 石以块状构造为主，脉状构造、浸染状构造、条带状构造较少；矿石结构有结晶结构、固溶体分离结构、压碎结构。 石组合比较简单，围蚀变以矽卡岩化为主，部分碳酸盐化及硅化。

矿区成矿作用具有明显的多期次、多阶段的特点，根据野外矿化的穿插关系和分布特征及镜下矿物共生关系，矿床成矿作用可分为4 个阶段：磁黄铁矿黄铜矿阶段、闪锌矿方铅矿阶段、方解石阶段、表生成矿阶段。

2 数据采集与处理

2.1 样品采集及测试

样品采集使用GPS 定点，GPS 使用前利用测区三角点进行了参数校正，全程使用GPS 进行航迹质量监控。采样点密度视野外具体情况而定，针对地表样品，点距一般设为 40m 左右，在蚀变较强地区可加密，尽量使所测量的样品具有代表性，多选取蚀变强烈的样品。采样原则是，针对每一采样点详细观察其蚀变、矿化特点，采集具有代表性的岩石样品1～3 块不等。每个采样点采用GPS 定位，采集坐标数据，拍摄野外重要蚀变、矿化、基岩、破碎带照片，每个观测点在采样记录卡上记录其点号、点性、坐标、岩性、蚀变、矿化/元素特点。部分测量的典型岩石样品作为化学分析样或标本保留。样品测试在室内进行，测试前，先将样品清洗干净，晾干。为避免发生异常情况，每块样品测试 3 个点。在测量时选择具有有代表性且相对平整的部位，还要记录好样品具体的坐标。将测试数据及时保存，然后通过Halo Manager 软件对数据进行初步处理，并补齐样品的地质信息。

2.2 数据处理与解译

近红外数据处理与解译使用The Spectral Geologist（TSG）光谱解译软件，软件应用光谱吸收谱带位置匹配等数学算法对测试的光谱与光谱数据库进行匹配，识别出矿物的种类和相对含量，列出光谱特征谱带的位置波长、吸收深度、半高宽、积分强度等光谱信息参数，制作各种图件（蚀变矿物分布图；光谱参数变化规律图如矿物波长、结晶度等；以及岩性、蚀变矿物、光谱参数和元素对比图），利用一些矿物短波红外光谱特征参数的系统变化，可直接定位热液、矿化中心，建立蚀变分带模型，使得便携式近红外矿物分析仪的应用更加有效、快捷、直观。相关样品采集和数据分析满足设计要求。

3 短波红外光谱特征

3.1 数据概况

使用 TSG 软件对光谱数据进行解译 矿区获得红外光谱数据 11859 条，包括短波红外数据 9389 条，热红外数据2500 条。由于矽卡岩型 吸收了大量的短波红外光，因此获得的反射光谱较为平滑，无法检测出诊断吸收峰，出现了约 能识别出蚀变矿物的现象。为保证数据的准确性，人工检查每一条光谱质量，并制作掩膜来提高数据的准确度。在剔除无效数据后，将有效短波红外数据进行分析和统计共识别出15 种蚀变矿物，以白云母族、绿泥石族矿物、暗色云母族矿物最为发育。

3.2 找矿标志

为更快地建立研究区内找矿标量，我们对采集样品进行统计。铜铅锌矿化主要与矽卡岩伴生出现，其次出现在矽卡岩接触带附近的大理岩、大理岩化灰岩中；地表的花岗斑岩和石英斑岩中出现次生氧化作用形成的孔雀石、蓝铜矿。因此寻找矽卡岩是勘查工作的重点和关键。这些矿化样品所呈现的蚀变矿物组合，短波红外波段与绿泥石、绿帘石蚀变高度重合伴

有少量的白云母族、碳酸盐矿物；在热红外波段样品中均含有辉石族矿物，多数含有石榴子石族矿物，少数含有绿帘石。因此，样品在短波红外波段出现绿泥石+绿帘石的矿物组合，热红外波段出现辉石±石榴子石±绿帘石是重要的勘查标志。

为更快地建立研究区内找矿短波红外标量，本次选取洞中拉矿区00 勘探线矿化现象较好的ZK001 和ZK002进行光谱标量与Pb、Zn 矿化品位进行对比。ZK001 中Pb、Zn 矿化主要赋存在阳起石/绿帘石矽卡岩中。较长波的绿泥石 Fe-OH 和 Mg-OH 对应着工业品位的 Pb、Zn 矿体（Fe-OH（w）>2254nm，Mg-OH（w）>2350nm）。由于本钻孔中高品位矿化主要在绿泥石-阳起石矽卡岩中，因此该带中白云母族矿物发育较少，但仍可观察到长波白云母对应高品位矿化（Al-OH（w）>2209nm）。

ZK002 中白云母族矿物与 Pb、Zn 矿化对应不明显，但显示距离岩体较近的区域，白云母波长较短（Al-OH（w）<2203nm）。本钻孔中绿泥石 Fe-OH 光谱参数与矿化关系与 ZK001 相近，但较长波的 Fe-OH 对应着工业品位的 Pb、Zn 矿体（Fe-OH（w）>2254nm）。但绿泥石 Mg -OH 参数受白云母族矿物次级吸收峰的影响，在靠近岩体处也显示较长波长，因此，在选择绿泥石Mg-OH 吸收峰参数进行预测时，应考虑岩性及蚀变的影响。根据所观察的短波红外参数变化，可以对本地区地表和其他钻孔进行推理分析，以圈定重要找矿勘查靶区。

3.3 红外光谱规律

1 北北西剖面光谱参数变化规律

为观察近矿带短波红外标量规律，绘制了北北西剖面光谱参数变化白云母Al-OH、绿泥石Fe-OH 和Mg-OH参数空间变化图。石英斑岩岩体的白云母波长较短，相对含量较高，而近矿带白云母波长向长波方向漂移。同时发现ZK0701 深部与ZK001 和ZK002 近矿化带短波红外参数相近，认为ZK0701 深部仍有成矿的潜力。

2 北北东剖面光谱参数变化规律

ZK5601 中出现较多 Mg-OH 异常高值，这主要受到白云母等其他含 Mg-OH 矿物的干扰。根据以上的统计和分析，认为无论是白云母族矿物还是绿泥石族矿物，短波红外短波红外光谱参数高值点的出现和增多对隐伏和深部矿体的勘查均有一定的指示意义，尤其是绿泥石族矿物在矿区广泛发育，且Fe-OH 吸收峰波长不容易受其他矿物的影响，异常指示地更加准确。

3.4 地表光谱参数变化规律

地表布线主要围绕着已出露的矿体，2 号、3 号白云母波长较短，主要集中在 2195-2203nm，1 号显示白云母波长相对较长，多集中在2205-2213nm，根据前文描述的白云母参数，认为短波的白云母（Al-OH（w）<2203nm）可能指示岩体，因此推测2 号、3 号可能更接近于热液中心，但Pb、Zn 成矿对应高值白云母波长，且闪锌矿、方铅矿成矿温度介于200-400℃，因此根据地表白云母波长的变化圈定三个重要找矿区域。

洞中拉地表绿泥石Fe-OH 吸收峰波长显示2 号、3 号矿体绿泥石波长最长，多集中在2255-2261nm，1 号矿体次之，根据前文描述的绿泥石参数，认为长波的绿泥石Fe-OH 波长指示Pb、Zn 矿体（Fe-OH（w） ），因此根据地表绿泥石波长的变化圈定三个重要找矿区域。

4 勘查有利地段

北北东剖面蚀变矿物组合的分布，认为矿区西部的ZK5601 和ZK4001 蚀变矿物形成的温度更高，与地表红外红外光谱分析结果一致，因此推测洞中拉地区热液迁移方向可能由2 号矿体、3 号矿体向西南、东北、东南三个方向运移。根据白云母 Al-OH 吸收峰波长和绿泥石 Fe-OH 和 Mg-OH 吸收峰波长推测洞中拉地区勘查重点应该放在三个参数异常重合的区域。

参考文献

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