在深部隐伏矿体的定位中，传统勘查办法本钱高、效率低，制约了大范围系统性勘探。红外光谱技术(短波红外SWIR与热红外TIR)因其具备迅速、无损剖析的优势，在蚀变矿物辨别与成矿信息提取中展示出巨大潜力。本文以湖南板溪锑矿床为例，系统采集井下5个中段110个样品，获得2300条SWIR与TIR光谱数据。结合TSG软件剖析，辨别了以绢云母、绿泥石、石英、钠长石等为主的蚀变矿物组合，提取了Pos2200、IC、R8200/R7000、Wid9300等重点光谱参数。
曾德兴1,2,3，成永生1,2,3*，王崧朴1,2,3，李向阳4，余子俊1,2,3
1.中南大学 有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室，长沙 410083;
2.中南大学 重点矿产成矿与预测全国重点实验室，长沙 410083;
3.中南大学 地球科学与信息物理学院，长沙 410083;
4.云南磷化集团公司，昆明 650600
0 摘要
在深部隐伏矿体的定位中，传统勘查办法本钱高、效率低，制约了大范围系统性勘探。红外光谱技术(短波红外SWIR与热红外TIR)因其具备迅速、无损剖析的优势，在蚀变矿物辨别与成矿信息提取中展示出巨大潜力。本文以湖南板溪锑矿床为例，系统采集井下5个中段110个样品，获得2300条SWIR与TIR光谱数据。结合TSG软件剖析，辨别了以绢云母、绿泥石、石英、钠长石等为主的蚀变矿物组合，提取了Pos2200、IC、R8200/R7000、Wid9300等重点光谱参数。结果表明，SWIR参数中高IC值与低Pos2200值可分别有效指示热液中心与矿体空间地方;TIR参数中高的R8200/R7000值与低的Wid9300值反映强硅化与高结晶度石英，与矿化密切有关，可间接反演矿体地方。综合剖析揭示，板溪矿床深部热液通道两侧具备较大找矿潜力，红外光谱技术获得的蚀变矿物分布特点在本区具备好的深部找矿指示用途，可为地区矿产勘查提供有效的技术支撑。
01 引言
隐伏矿体的定位与深部找矿潜力评价是国内外矿产勘查范围长期关注的核心科学问题。传统钻探技术作为深部勘探的主要方法，虽然能提供局部地质信息，但其应用存在显著局限性：高昂的勘探本钱制约了大范围系统性勘查。因此，进步低本钱矿化自动化评价体系已成为破解深部找矿难点的要紧方向。
热液蚀变是成矿流体与围岩相互用途的直接产物，其矿物组合、化学成分及结构特点记录了成矿流体的性质、演化过程及物理化学条件(如温度和pH值)。因此，系统地研究蚀变矿物对于深入理解矿床成因、打造有效的勘查模型具备要紧意义。传统的蚀变矿物学研究主要依靠于岩相学察看、X射线衍射(XRD)和电子探针(EMPA)等技术。然而，这类办法一般存在剖析周期较长、本钱较高或很难达成迅速原位辨别等局限性，在一定量上制约了勘查工作的效率。
近年来，红外光谱技术，包含短波红外(SWIR， 1000~2500 nm)和热红外(TIR，8000~14000 nm)光谱，因其具备迅速、无损、可原位测量等优势，在矿产勘查范围展示出巨大的应用潜力。短 波 红 外 光 谱 对 含 羟 基 (OH) 、 水 (H2O) 和 碳 酸 根(CO32–)的矿物，如层状硅酸盐(绢云母、绿泥石、高岭石等)和碳酸盐矿物极为敏锐，可以精准辨别矿物类型并反演其化学成分(如云母的Al|OH吸收峰地方波长与伊利石结晶度指数)变化。热红外光谱则对硅酸盐矿物的Si|O|Si晶格振动敏锐，能有效辨别和区别石英、长石等架状硅酸盐矿物，提供岩性分布和硅化强度等重点信息。将SWIR与TIR技术结合，可达成对热液蚀变系统矿物组合的全方位、迅速刻画。
低温热液型锑矿床因其具备典型的蚀变矿物组合与明确的矿化|蚀变分带模式而成为研究热液成矿系统与勘查技术革新的理想对象。这种矿床在形成过程中，成矿流体与围岩发生广泛的相互用途，常形成以绢云母化、硅化、绿泥石化及碳酸盐化为代表的蚀变组合，其空间分布与 矿 体 定 位 密 切 相 关。板溪锑矿床作为华南典型的低温热液充填|交代型矿床，发育强烈且分带明显的热液蚀变，但蚀变矿物组合的空间分带、形成环境及其与矿化的关系尚不十分明确，紧急制约了深部与外围找矿预测。为此，本研究以板溪锑矿床为对象，通过系统的采样与细致的红外光谱剖析，以期达成如下目的：(1)借助SWIR光谱精准鉴别研究区内主要的含水蚀变矿物(如绢云母、绿泥石)的类型与含量，并提取其光谱参数;(2)借助TIR光谱辨别长英质矿物(石英、长石)及碳酸盐矿物，剖析其光谱特点;(3)综合SWIR与TIR光谱信息，深入分析不相同种类型蚀变矿物光谱特点的地质意义，揭示其与成矿用途的内在联系;(4)最后评估红外光谱技术在该区的示矿潜力，为打造迅速有效的勘查指标提供科学依据。本研究不只深化了对板溪锑矿床的成矿规律认识，也可为地区矿产勘查技术的革新与应用提供实践案例。
02 地区地质背景
华南巨型低温矿田坐落于扬子地块西南缘，面积约50万km2，广泛发育很多低温热液矿床。这类矿床是国内锑、汞、卡林型金矿储量的主体，由川滇黔铅锌成矿省、右江金砷锑汞成矿省和湘中|湘西锑金成矿省三个成矿省组成。海量卡林型金矿、沉积型铅锌 矿 和 脉 型 锑 、 汞 、 砷 矿 床 均 在 低 温 条 件 下 ( 大 多100~250 ℃ )形成，赋矿围岩为沉积岩，并明显受断裂架构控制。
湘中|湘西锑金成矿省泛指湖南沅陵益阳一带，坐落于江南造山带东南缘，受雪峰弧形架构及其延伸部位控制的锑成矿区和其南缘以湘中盆地为主的锑成矿区，该区现在是中国探明储量和保有储量最多的锑矿集区，由数百个大小不等的锑(金，钨)矿床组成(图1)。很多著名的锑矿床均产于本区，如锡矿山超大型锑矿床、龙山金|锑矿床和沃溪金|锑|钨矿床等。该成矿省在空间上受地区深大断裂控制，是湘南|粤北后加里东坳陷的一部分，在大地架构上坐落于东安一雪峰期古岛弧的南缘，湘桂海西|印支弧间盆地的北侧，与岩浆活动无明显的空间联系。最近的研究表明，产于弱变质前寒武系碎屑岩中的锑|金|钨矿床形成于加里东晚期造山运动时期(435~380 Ma )，而其他矿床则主要形成于230~200 Ma和160~130 Ma，分别对应华南三叠纪和侏罗纪—白垩纪的造山运动。
图1 湘中区域大地架构及锑矿分布图(修改自文献)
湘中|湘西的锑多金属矿床的分布受地区性大断裂和褶皱控制，多数矿床定坐落于地区性大断裂旁侧次级断裂与背斜交汇处。深断裂控制金锑成矿带的展布，矿体主要产于北西向、北东向、近东西向、北北西向和北北东向次级断裂中。具体地说，矿体一般都赋存于：断裂走向或倾向转弯部位;断裂带宽窄变化部位;旁侧次级平行裂隙带部位;架构透镜体膨缩变化部位;断层雁列特点控制着矿体的展布特点;成矿物质沿先期断裂架构以充填为主，主要充填在张性、张扭性断裂中，少部分呈浸染状特点，但架构活动则是多期次多阶段的，引起金锑矿化的重新富集。
03 矿床地质特点
板溪锑矿床的矿脉和出露地层受一条近北北东向断裂F1和一条近北东东向背斜——蒋家冲背斜(图2a)控制。 F1断裂又称大福坪断裂，是一具备大于70°陡倾角的深部架构(图2b)。在主断裂F1的两侧发育数十条次级断裂，这类次级断裂与F1断层面相交，并沿蒋家冲背斜轴线延伸，这类陡倾的次级裂隙是矿体脉的赋矿架构，沿架构围岩蚀变发育。
板溪区域出露地层是五强溪组，是一套具备滨岸相|浅海相复理石沉积序列原始特点的浅变质碎屑岩。这套地层可进一步划分为三个段(图2b)，自下而上分别为坐落于蒋家冲背斜核部的第一段，由灰绿色变质沉积凝灰岩、凝灰质粉砂岩、凝灰质板岩、绢云母板岩和砂质板岩组成，局部夹有长石石英砂岩。出露于蒋家冲背斜翼部的第二段，自下而上由厚层状凝灰岩、凝灰质板岩、绢云母板岩和凝灰质绢云母板岩组成。第三段包括粉砂质板岩、紫红色板岩、条带状板岩、绢云母板岩和粉砂质绢云母板岩。其底部为凝灰质板岩，中部为变质凝灰岩，上部为变质砂岩。该段主要坐落于蒋家冲背斜翼部及其外侧。第一段和第二段是该锑矿床的含矿层位，其中凝灰岩和凝灰质板岩构成主要的赋矿岩石。
在蒋家冲背斜区域产出有数十条锑矿脉，现在仅开采2号矿脉，其为板溪矿区规模最大、最具代表性的矿脉。该矿脉平面形态呈拉长的“S”型，全长超越1000 m，剖面上由北东向南西延伸的3个相对独立、不连续且具备左行滑移特点的矿体组成，分别命名为2| 1、2|2和2|3矿体(图2a)。 2号矿脉走向(45°~80°)和倾角(45°~89°)变化较大，厚度一般为0.3~1 m。
图2.(a)板溪锑矿床地质图(修改自文献)和(b)AB剖面图(修改自文献)
燕山早期，F1(桃江|城步深大断裂)被激活并派生出一系列与之相交的东西向左旋劈理。在燕山晚期早阶段，F1断裂及派生的次生劈理架构转为张性断裂，为矿液的运移提供了条件。热液迁移形迹、蚀变分带和矿体空间分布模式、产状均受F1断层派生的东西向次生断裂控制，矿脉总体呈东高西低、南西向侧伏，矿脉中富矿部位为蚀变带内倾向突变处和背斜转折端。因此，F1和次生断裂分别为矿体的导矿架构和容矿架构。在燕山晚期晚次的压扭架构用途下，早阶段形成的矿体被错断与破碎，形成一系列小型破矿架构，经后阶段矿液充填第三成矿，表现为F2断层既错断早期矿体，又有晚期矿体充填。除此之外，F1与F2断裂之间有一系列“多”字型V2|2压扭性劈理和断裂裂隙，可能与F1与F2有关，或者三者属同一架构断裂的不同分支。
图3 板溪矿床单一成矿期次的阶段划分图(据文献修编)
依据前人研究和宏观现象，板溪矿床单一成矿期次可分为四个成矿阶段，辉锑矿主要形成于Ⅱ |Ⅲ阶段(图3)。 I阶段生成很多块状石英(图4a)，并发育绢云母化;Ⅱ阶段继续生成石英，毒砂化、黄铁矿化强烈，韧性|脆性过渡架构变形明显(图4b);Ⅲ阶段辉锑矿很多产出(图4c)，对第Ⅱ阶段矿脉裂隙穿插或平行脆性充填(图4d、4e);IV阶段辉锑矿渐渐尖灭，碳酸盐矿物很多产出(图4f)，随着绿泥石化。矿化具备多期多阶段性，如早阶段结晶较差的致密状辉锑矿被晚阶段结晶稍好的辉锑矿细脉充填切割，早期次的第IV阶段碳酸盐|石英脉被晚期次的第I阶段石英脉所切割(图4f)。
a)I阶段石英脉;(b)Ⅱ阶段右旋“S”型组构;(c)Ⅲ阶段致密团块状辉锑矿脉;(d)Ⅲ阶段矿脉穿插Ⅱ阶段矿脉;(e)Ⅲ阶段矿脉充填Ⅱ阶段矿脉; (f)I阶段石英脉穿插早期次IV阶段碳酸盐|石英脉图4 板溪矿床各矿化阶段特点
04 工作办法
4.1 样品采集
本次研究在板溪井下东部17、19和西部21、22、23共5个中段完成110个岩矿样品的采集和测量拍照工作。沿巷道，架构发育较密区每10~20 m一个采样位(架构样)，架构不发育区每50 m一个采样位(蚀变岩、脉体)，一个点位由3~5个附近样混合，样量1~2 kg(图5)。对典型采样介质，多级架构相互切割或穿插关系，断裂带横向变化，矿体到围岩的变化序列，岩体接触关系，矿化阶段等进行拍照和描述。
4.2 红外光谱数据采集
通过切割来暴露样品的新鲜表面，然后彻底清洗和干燥这类新鲜面，以防止任何污染物或新形成的矿物质干扰。每一个样品都标记3个以上的采集点，每一个点测试3次，以保证数据的靠谱性。
本次SWIR测试工作用 TerraSpec 设施(ASD TerraSpec 4 高分辨率矿物光谱仪)。其工作的光谱范围为350~2500 nm，光谱分辨率为3 nm(350~1000 nm)和6 nm(1001~2500 nm);波长采样间隔为350~2500 nm， 1.4 nm(350~1000 nm)和2 nm(1001~2500 nm);采样速度为每条光谱小于100 ms。连接仪器后，在TerraSpec信号采集软件中设置参数，然后每20 min进行一次优化和白平衡。本次样品的TIR测试用Agilent设施(4300手持式FTIR光谱仪)。其工作的光谱范围为5200~650 cm–1，光谱分辨率为4 cm–1，波长采样间隔为傅里叶变换动态采样间隔，采样速度为每条光谱小于100 ms。连接仪器后，在MicroLab Mobile/PC信号采集软件中设置参数，然后每20 min进行一次优化和白平衡。 SWIR和TIR测试都分别对照测试了91个样品，每一个样品测试3~8个点，每一个点测试3次，共计1150个光谱数据，两种光谱共测得2300个光谱数据。光谱数据编号(1~1150)根据从17中段到23中段的垂向顺序，不同中段中采样方向不同，具体见图5和表1。用光谱地质学家(TSG)V.8软件自动进行光谱特点参数的处置与计算，其中矿物鉴别和丰度估计依靠于光谱中主要吸收特点的强度、波长和形状。
图5 板溪矿床采样地方剖面图(据文献修编)
05 测试结果
5.1 蚀变矿物类型与含量
本研究对采自板溪矿床的岩石样品进行了系统的短波红外(SWIR)与热红外(TIR)光谱剖析。 TSG软件剖析结果表明，研究区发育广泛且强烈的热液蚀变用途，蚀变矿物组合复杂，主要以含羟基的层状硅酸盐矿物、碳酸盐矿物和长英质矿物为主(图6)。层状硅酸盐是研究区内最主要的蚀变矿物群，其中白云母族矿物(包含白云母、伊利石等细粒云母类矿物)和绿泥石为两大优势矿物。绢云母常见存在于绝大部分样品中(检出率大于90%)，依据吸收谷深度和光谱拟合结果估算，绢云母在蚀变岩中的总体含量大(在SWIR中约占65%，在TIR中占38%)。绿泥石比较局限，只存在于部分样品中，且含量相对绢云母较低，多数样品中为5%~20%，且在离得远远的矿体的蚀变岩中含量较高。碳酸盐化在研究区内呈脉状或弥散状分布，并不是全域性蚀变，其样品检出率约为25%。含量估算显 示 ， 碳 酸 盐 矿 物 在 大 多 数 蚀 变 岩 中 为 次 要 矿 物(10%)，但在离得远远的矿体的碳酸盐脉中可成为主要矿物(60%)。石英是构成蚀变岩骨架的主要矿物，含量常见较高(20%以上)。除此之外钠长石的含量也相对较高。
本次研究样品的红外光谱剖析表明，板溪矿床的核心蚀变矿物组合为绢云母+石英+钠长石±绿泥石±碳酸盐矿物。矿床中石英阶段和石英|硫化物阶段流体的温度较高(350~220 ℃ )，广泛发育硅化、毒砂化及绢云母化蚀变。石英|辉锑矿阶段流体温度有所减少(220~150 ℃ )，发育黄铁矿化、碳酸盐化及绿泥石化蚀变(图3)。本次研究的蚀变矿物组合特点指示了研究区历程了从中高温到中低温的热液蚀变过程。
5.2 短波红外参数特点
白云母族矿物的Al|OH吸收谷坐落于2200 nm附近(2180~2230 nm)和1900 nm附近(1880~1920 nm)。大部分样品的Pos2200值(白云母族矿物2200 nm波长吸收峰地方)接近标准正态分布并且大于2200 nm， 中位数坐落于波长2215 nm附近(图7a);Pos1900值(白云母族矿物1900 nm波长吸收峰地方)也接近正态分布并且大于1900 nm， 中位数坐落于波长1910 nm附近(图7 b ) 。 绢 云 母 的 I C 值 ( 2 2 0 0 n m 附 近 吸 收 深 度 与1900 nm附近吸收深度比值)大多小于10，主要集中在2~6(图7f)。
绿泥石族矿物的Fe|OH/Mg|OH的吸收谷特点坐落于2250 nm附近(2240~2270 nm)和2350 nm附近(2320~2360 nm)，大部分Pos2250(绿泥石2250 nm波长 吸 收 深 度 ) 向 短 波 长 方 向 偏 移 ， 且 集 中 在 2 2 4 0 ~ 2244 nm范围(图7c);而Pos2350(绿泥石2350 nm波长吸 收 深 度 ) 波 长 几 乎 没 有 偏 移 ， 中 位 数 和 均 值 接 近2350 nm(图7d)。
白云母族矿物的2200 nm波长附近的吸收深度(Dep2200)主要为0.12~0.22，中位数为0.16;1900 nm波长附近的吸收深度(Dep1900)主要为0.05~0.12，中位数为0.08;绿泥石2250 nm波长附近的吸收深度(Dep2250)主要为0.07~0.12，中位数0.09;2350 nm波长附近的吸收深度(Dep2350)主要为0.08~0.15，中位数0.12(图7e)。 Dep2200和Dep1900的高异常值一般指示有较强的绢云母化蚀变，Dep2250和Dep2350高异常值一般指示较强的绿泥石化或碳酸盐化蚀变。大体上看，Dep2200Dep2350Dep2250Dep1900，反映的矿物含量与TSG剖析结果一致(图6)。
5.3 热红外参数特点
石英吸收谷坐落于8.5~9.5 μm之间，常见存在于大多 数 样 品 中 ( 图 8 ) ， 是 硅 化 蚀 变 的 重 要 标 志 。 常 用R8200/R7000指数(8.2 μm与7.0 μm附近的发射率比值 ) 表 示 石 英 的 相 对 含 量 ， 本 次 测 量 结 果 该 值 为0.01~100，集中于0.1~1(图9a、9b)。除此之外，Wid9300参数(9300 nm波长附近吸收峰宽度)也能反映石英相对丰度和结晶程度，本次测试该值为140~240 nm(图9d)。
钾长石的特点吸收谷坐落于10.5~11.0 μm之间，本次测试未测试到钾长石，可能没有钾化蚀变。斜长石的特点吸收谷地方随Ca/Na值而变化，其中钠长石特点峰坐落于8200~9100 nm之间，钙长石特点峰坐落于9200~9600 nm之间(图8)。 Dep9800参数(9800 nm波长附近吸收峰深度)也能反映斜长石中Ca|Na含量变化，本次测试中Dep9800常见大于0.7(图9c)，倾向于钠长石|钙长石系列中的钠长石端员。
06 讨论
6.1 短波红外光谱示矿信息
SWIR光谱剖析结果显示，绢云母是板溪锑矿的要紧蚀变矿物。以往的研究表明，光谱特点可以反映绢云母的成分变化，进而揭示有关的流体特点。以往的研究常用2200 nm与1900 nm吸收深度的比值等经验参数来表征伊利石的结晶度(Illite Crystallinity，简称IC)。 IC值较大表示伊利石的结晶度较高，一般与高温热液活动、强烈蚀变和深部成矿用途有关，具备较大的找矿潜力;IC值较小表示伊利石的结晶度较低，一般与低温热液活动、弱蚀变、浅部蚀变带有关，成矿潜力相对较低。高温条件下，IC值的变化与流体温度有关性不大，影响其对矿床勘探的指示。板溪矿床流体矿化温度一般低于300 ℃，因此本次IC值可以较好地反映流体温度的变化趋势，热液中心的流体温度显然比远端更热，通过IC值反演热液中心能间接预测矿体的空间地方。
绢云母族矿物的Al|OH吸收波长可用于确定物理化学条件和矿化中心，其吸收 峰 值 波 长 与 八 面 体 位 点 的 A l 含 量 呈 负 相 关 关 系，八面体中Al的取代机制可能受温度、pH值与流体中铁、镁离子浓度的影响。高温环境会促进Fe、Mg对绢云母族矿物中Al的取代，致使Pos2200的峰地方向短波方向移动。本次测试结果显示，伴随Pos2200值的上升，IC值先升高后降低(图7f)。因此，在板溪矿床温度不是影响Pos2200的单一原因。高pH值环境有益于绢云母中的Al被取代，意味着较高的Pos2200值对应于较高的pH值。板溪矿床成矿前及成矿前期阶段发育有较多的绢云母，而成矿后阶段绢云母渐渐消失(图3)，意味着成矿过程环境由弱碱性向弱酸性变化，对应着变化的Pos2200值。因此，蚀变围岩的Pos2200值可能与矿体在空间上高度有关。
Pos2250与Pos2350值对绿泥石的Fe/(Fe+Mg)值很敏锐。波长越短，指示绿泥石越富镁，一般与更高温的环境有关;波长越长，指示越富铁，一般与更低温度 的 环 境 相 关 。 富 铁 绿 泥 石 的2250 nm吸收谷远强于2350 nm吸收谷，而富镁绿泥石的2个吸收谷强度可能相近。因为板溪矿床的绿泥石化蚀变主要发育在矿体外围，因此其参数的空间变化规律对本次找矿指示意义不大，但两端的绿泥石化夹持部位和绿泥石化深部存在矿体的潜力较大。
6.2 热红外光谱的示矿信息
R8200/R7000参数为波长8200 nm附近的反射率除以7000 nm附近的Christiansen反射率的比值，用于估算石英丰度，该值越高，石英丰度越高。前人研究结果显示，板溪矿床成矿流体为富硅流体，热液中心处围岩的硅化强度高，伴随热液中SiO2的消耗，远端围岩的硅化强度相对减弱，因此板溪矿床热液中心附近的蚀变围岩有着较高的R8200/R7000值。 Wid9300参数反映了波长9300 nm附近吸收峰的宽度，蕴含了SiO2矿物的结晶度和晶体结构的重点地质信息。当SiO2结晶好时，其内部原子排列高度有序，致使Si|O键的振动能量很集中，因此在热红外光谱上表现为一个尖锐、对称、窄的吸收峰;当SiO2以隐晶质或非晶质矿物存在时，其原子排列无序，Si|O键的振动能量范围会变宽，即吸收峰变宽、变浅，形态变得平缓。 挨近板溪锑矿床的热液中心，流体的温度高且降温速度较慢，并且架构为物质结晶提供充足的空间，该处的石英有着较高的结晶度，对应着较低的Wid9300值;反之，矿床外围的石英则对应着较高的Wid9300值，其SWIR|IC值与Wid9300值的负有关性也印证了这一点(图9d)。因此，板溪矿床的高R8200/R7000值与低Wid9300值处与矿体密切有关。
斜长石的TIR光谱特点伴随从钠长石(Na端)到钙长石(Ca端)的化学变化而显示出系统的特点波长变化。 7945~8241 nm范围内发射率最小值处的波长和8537~8875 nm范围内发射率最大值处的波长伴随斜长石中Ca含量的增加而增大，钙长石含量每增加20%，就会发生约50 nm的长波长方向移动。其与R8200/R7000参数的负有关关系(图9b)反映钠长石一般与强硅化共生，而弱硅化处则发育相对较多的钙长石。 Dep9800也是斜长石族矿物的特点参数，以9800 nm为中心(9660~9920 nm)的波谷吸收深度，钠长石的Dep9800值一般大于钙长石。 Dep9800与R8200/R7000和SWIR|IC均呈正有关(图9a、9c)，即在高温、高硅流体用途下一般富集钠长石，与7945~8241 nm和8537~8875 nm发射率参数揭示的地质现象相吻合。钠长石一般代表相对碱性、低温、富钠的热液环境，而钙长石则代表相对基性、高温、富钙的热液环境，与红外光谱揭示的现象相反，可能温度不是影响板溪锑矿NaCa端员的唯一原因。板溪锑矿床的原岩比蚀变围岩含有更多的Na和Ca，而成矿热液为富Na流体，意味着相对于Na，流体更多地萃取了围岩中的Ca，致使在热液中心附近的斜长石倾向于钠长石端员，在流体运移和降温过程中富集的Ca在矿床远端沉淀。因此，钠长石的很多发育对成矿具备指示意义。
依据矿化单期次规律，当热液温度降低时，剩余的SiO2、CO2等组分会陆续充填剩余架构裂隙或新架构裂隙，形成石英|方解石脉。在多阶段成矿模式中，早期的矿前石英脉和石英|辉锑矿脉被架构用途挤压破碎，破碎空隙被后期热液充填，辉锑矿沉淀并胶结石英角砾。因为碳酸盐矿物的吸收谷与绿泥石的Fe|OH/MgOH吸收谷不容易区别，并且碳酸盐脉常见分布于矿体外围，本研究不做进一步讨论。
6.3 融合短波红外与热红外的成矿潜力评价
红外光谱的TSG剖析结果(图10)揭示出围岩蚀变的垂向分带特点：
17~19中段，越往深部，绿泥石(Ⅳ阶段)含量升高，白云母(绢云母)矿物(Ⅰ阶段)含量减少，反映了蚀变垂向分带往深部表现为矿化末阶段;而往深部，碳酸岩(Ⅳ阶段)含量减少，硅化(Ⅰ阶段)增强，反映了蚀变垂向分带往深部表现为矿化初阶段，即同一成矿阶段中的不同蚀变具备不一样的分带趋势。除此之外，在井下取样调查中发现，23中段深部有绿泥石化现象，在17中段浅部有强烈的硅化现象。综合热红外数据剖析和宏观地质现象，大家觉得不同期次的矿化和蚀变在垂向分带上可能叠加，与前人研究的地球化学晕分布特点和蚀变分带空间堆叠现象相吻合(刘正军，2019)。结合矿床联通的热液通道，大家觉得深部热液通道两侧均有较大的成矿潜力。
测试结果显示，SWIR|IC高值基本坐落于每一个中段中部，其中17、19中段的SWIR|IC值分别在11号与15号勘探线附近向高值集中，21、22、23中段中IC值分别在18、16和14号勘探线附近向高值集中(图11a，表1)，表明东区11、15线，西区14、16、18线附近热液温度较高，蚀变较强，并且其与已知的东区F2断层、西区劈理带架构空间吻合较好，符合架构控矿规律，较大可能为热液运移中心(图5、11，表1)。 R8200/R7000参数反映的硅化强度和Wid9300参数反映的石英结晶度(图12a，表1)，与钠长石的相对含量也揭示了类似的空间分布规律(图12b，表1)，均反映在上述勘探线附近存在好的矿化。
流体降温和流体变酸两原因是辉锑矿沉淀的有利原因。在酸性和弱碱性环境中，溶液中的Sb溶解度对热液温度不太敏锐;而在弱酸性和碱性溶液中，溶液中Sb的溶解度随温度的递增趋势显著。除此之外，在酸性热液中，当温度升至200 ℃以上，Sb的溶解度基本不受pH值影响，故推断在弱碱性和弱酸性热液中，Sb在降至200 ℃以下将很多沉淀;当热液为酸性时，热液温度在200 ℃以上，Sb也大概很多沉淀。综合前人研究觉得，在180~220 ℃温度范围内(部分220 ℃以上)的辉锑矿样品品位较高。因此，高IC值反映的高温流体并不利于高品位矿体的形成，高品位矿体一般坐落于热液通道的两侧，即高IC值空间地方的两侧(图11a)，因此IC值仅能初步确定热液通道的空间地方。
酸性流体环境有益于辉锑矿很多沉淀，较低Pos2200值对应的空间地方意味着高品位矿体存在。由于热液自热液中心运移一段距离后，与酸性流体(大方水)混合致使辉锑矿很多沉淀，表现为较低的Pos2200值(酸性流体成矿环境)大都坐落于高IC值(热液中心)空间地方两侧，与高品位矿石空间地方较吻合(图11b)。辉锑矿沉淀一般会消耗H2S(酸性组分)，生成中性水，致使辉锑矿成矿后流体pH值上升。因此，东区外围存在Pos2200高值区可能是由于伴随流体迁移距离的增大，辉锑矿渐渐沉淀，远端流体pH值增大;西区浅部存在Pos2200高值区也会是由于pH增大或者由于西区17和19中段缺少采样的控制点，克里金插值信任度较低(图11b)。除此之外，板溪矿床西区和东区均存在两个Pos2200低值点和两个IC高值点，可能劈理带存在两个或两个以上的架构通道，与F2断层存在分支构成为多热液中心(图11)。综上觉得，板溪矿床IC和Pos2200参数可作为架构分支与深部矿体强有力的勘探指示信息。
综合板溪矿床架构空间分布和红外光谱参数的空间分布，推断热液从南西侧F1断层深部沿不同支系断裂(或断裂在深部与F1大断裂贯通)向北东端浅部运移，在断层架构(热液中心)两侧肯定的降温区间内流体变酸并沉淀成矿(图13)，成矿后期剩余流体pH值第三升高。
07 结论
(1)绢云母的Al|OH吸收波长(Pos2200)与结晶度(IC)是板溪矿床有效的找矿指标。 IC值反演了热液温度中心，但其高值区并不直接对应高品位矿体;低Pos2200值与矿体的空间地方高度吻合。
(2)高R8200/R7000与低Wid9300值组合，指示热液中心附近的强硅化与高结晶度石英与矿化关系密切，钠长石的发育佐证了富钠热液环境对成矿的贡献。
(3)综合SWIR与TIR参数空间分布特点，辨别出东区11、15线与西区14、16和18线附近为热液中心，深部F1断裂控制的热液通道两侧具好的成矿潜力。Pos2200参数在本区具较强的深部找矿指示能力，可为类似矿床勘查提供参考。
原文来源：
曾德兴,成永生,王崧朴,等.蚀变矿物红外光谱特点的深部找矿指示||以湖南板溪锑矿床为例[J/OL].矿物岩石地球化学通报,1|17.
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