一种基于石英阴极发光特征的热液石英脉世代的判别方法

本发明属于矿床勘查，具体涉及一种基于斑岩型矿床中石英阴极发光特征的热液石英脉世代的判别方法。

背景技术：

1、斑岩型铜矿床具有储量大、埋藏浅、品位低、易开采，可综合利用率高等特点。矿化分布均匀，矿石工艺性能稳定，可选性好。伴生有多种有用组份，除cu、mo、au、w、sn、pb、zn外，尚可综合回收ag、re、co、s、se、te等元素。随着地质工作的不断深入，老矿山的不断探边增储，如普朗斑岩型铜矿床，目前已探明铜储量约430万吨，平均品位为0.52％；伴生金145吨，品位0.18g/t；伴生钼8.48万吨，品位0.01％，也是继江西德兴、西藏玉龙之后我国发现的又一重要的超大型铜矿床，使得斑岩型铜矿床成为铜矿的主要来源之一，具有重要的工业价值。

2、斑岩型矿床的形成离不开流体作用，成矿流体作为矿床研究的主要内容之一，是指导找矿方向的重要指标。成矿流体具有多期次、多阶段的特征，且与成矿物质的运移及沉淀关系密切，因而，查明成矿流体的期次阶段，是进一步确定矿床成因，查明成矿规律的关键。

3、石英在斑岩型矿床中普遍发育，与矿化的关系密不可分。石英作为记录热液活动的重要载体，在研究斑岩型矿床的流体演化过程中有着不可替代的重要地位，但是，在普通的偏光显微镜下，很难鉴别石英的阶段和生长结构，石英sem-cl图像的明暗程度可以用来区分不同阶段石英叠加生长的结构，进而反映出不同期次的流体活动事件。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于斑岩型矿床中石英阴极发光特征的热液石英脉世代的判别方法，基于石英的阴极发光特征，划分成矿流体的期次阶段，为成矿元素的沉淀顺序提供依据；指导找矿方向。

2、为了达到上述技术目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

3、一种基于斑岩型矿床中石英阴极发光特征的热液石英脉世代的判别方法，包括以下步骤：

4、s1：根据野外矿床地质特征对斑岩矿床进行采样，选择出斑岩型矿床中含矿石英脉样品；

5、s2：制作电子探针片，利用手标本新鲜面反复确认石英脉的产出位置，进而确定电子探针片的磨制位置送至专业机构进行磨片；

6、s3：基于电子探针片，在显微镜下确认s1采样得到的含矿石英脉样品中石英的矿物学、形态学及产出特征，进而筛选出进行sem-cl照片拍摄的电子探针片；

7、s4：对s3筛选出的电子探针片进行喷碳处理，利用扫描电镜-阴极荧光谱仪对喷碳处理后的电子探针片进行阴极发光照相以及背散射电子成像；

8、s5：使用lumicspecialmicroscope，德国的hc5-lm热阴极cl显微镜对碳涂层厚切片进行光学cl显微镜观察；

9、s6：石英的微量元素ti、al和k使用jeoljxa8900电子微探针通过波长色散x射线光谱法进行；

10、s7：基于扫描电镜-阴极发光图像，利用背散射图像环带结构核-边的明暗程度、震荡环带特征、嵌布特征及微量元素测试反映出的不同颜色特征对石英的期次阶段进行划分；

11、优选的，所述s1中的含矿石英脉样品为存在多个脉体穿插的样品；

12、优选的，所述s4中喷碳处理的膜镀厚度为10nm；

13、优选的，所述s4中通过调节加速电压、光束尺寸、焦距及真空条件最终得到扫描电镜-阴极发光图像和背散射图像；

14、优选的，所述s5中显微镜在14kv下操作，电流密度约为10μamm-2；使用高灵敏度、双级peltier冷却kappadx40cccd照相机捕获cl图像，石英的采集时间范围为8-10秒；

15、优选的，所述s6的操作条件包括20kv的加速电压、100na的射束电流和每像素停留时间为1秒的聚焦射束；

16、优选的，所述s6还同时采集不同元素的微量元素图谱；alkαx射线谱线由tap分析晶体收集在一个谱仪上，kkαx射线谱线由pet分析晶体收集在一个谱仪上，tikαx射线谱线由lif分析晶体收集在三个谱仪上；

17、优选的，所述s6中在峰上应用10分钟的计数时间，在高和低背景上各应用5分钟的计数时间；交替的开峰和非峰采集用于计算长时间分析过程中碳污染的累积；重复元素的峰上和峰外位置的聚集强度和空白校正用于改善计数统计。

18、本发明的有益效果是：

19、本发明提供的成矿流体的期次阶段判别方法是基于石英阴极发光特征完成的，对查明斑岩型矿床成矿流体演化具有指示意义，同时能划分成矿流体的期次阶段，为进一步指示铜、钼等成矿元素的沉淀顺序提供了基础；本发明提供的判别方法不仅能有效指导找矿方向，且对斑岩型矿床的形成过程提供了研究依据；本发明提供的判别方法具有较强的直观性和实践指导意义。

技术特征：

1.一种基于斑岩型矿床中石英阴极发光特征的热液石英脉世代的判别方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述一种基于斑岩型矿床中石英阴极发光特征的热液石英脉世代的判别方法，其特征在于，所述s1中的含矿石英脉样品为存在多个脉体穿插的样品。

3.根据权利要求1所述一种基于斑岩型矿床中石英阴极发光特征的热液石英脉世代的判别方法，其特征在于，所述s4中喷碳处理的膜镀厚度为10nm。

4.根据权利要求1所述一种基于斑岩型矿床中石英阴极发光特征的热液石英脉世代的判别方法，其特征在于，所述s4中通过调节加速电压、光束尺寸、焦距及真空条件最终得到扫描电镜-阴极发光图像和背散射图像。

5.根据权利要求1所述一种基于斑岩型矿床中石英阴极发光特征的热液石英脉世代的判别方法，其特征在于，所述s5中显微镜在14kv下操作，电流密度约为10μamm-2；使用高灵敏度、双级peltier冷却kappadx40cccd照相机捕获cl图像，石英的采集时间范围为8-10秒。

6.根据权利要求1所述一种基于斑岩型矿床中石英阴极发光特征的热液石英脉世代的判别方法，其特征在于，所述s6的操作条件包括20kv的加速电压、100na的射束电流和每像素停留时间为1秒的聚焦射束。

7.根据权利要求1所述一种基于斑岩型矿床中石英阴极发光特征的热液石英脉世代的判别方法，其特征在于，所述s6还同时采集不同元素的微量元素图谱；alkαx射线谱线由tap分析晶体收集在一个谱仪上，kkαx射线谱线由pet分析晶体收集在一个谱仪上，tikαx射线谱线由lif分析晶体收集在三个谱仪上。

8.根据权利要求1所述一种基于斑岩型矿床中石英阴极发光特征的热液石英脉世代的判别方法，其特征在于，所述s6中在峰上应用10分钟的计数时间，在高和低背景上各应用5分钟的计数时间；交替的开峰和非峰采集用于计算长时间分析过程中碳污染的累积；重复元素的峰上和峰外位置的聚集强度和空白校正用于改善计数统计。

技术总结
本发明公开了一种基于石英阴极发光特征的热液石英脉世代的判别方法，主要为：根据野外矿床地质特征对斑岩矿床进行采样，获得若干石英样品；制作电子探针片，利用偏光显微镜确认石英的矿物学、形态学及产出特征，基于石英的矿物学、形态学及产出特征对石英样品进行筛选，得到后续进行CL照片拍摄的样品；利用扫描电镜‑阴极荧光谱仪对筛选出的石英样品进行阴极发光照片的拍摄及背散射电子成像，得到扫描电镜‑阴极发光图像和背散射图像；对拍摄过阴极发光照片的薄片进行微量元素分析；基于扫描电镜‑阴极发光图像，利用背散射图像环带结构核‑边的明暗程度、震荡环带特征、嵌布特征及微量元素测试反映出的不同颜色特征对石英的期次阶段进行划分。

技术研发人员：管申进,李盛,王雷,任涛,侯文文,朱振东,管经纬,周杰浩,胡守东,杨天赐,蔡佳锟
受保护的技术使用者：昆明理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13