應時是壹種常見的造巖礦物，也是最常見的脈石礦物。應時存在於大多數熱液礦床中，尤其是應時脈型金礦和應時脈型鎢礦床中，而應時是最重要的礦物之壹。因此，這些礦床中的應時，無論是熱液充填結晶的自生應時，還是圍巖交代或蝕變過程中產生的異形應時，都必然含有與成礦有關的信息。除了氫氧同位素、溫度、壓力和氧逸度等成礦物理化學條件的常用信息外，這些信息還包括成礦物質和流體的來源、成礦演化過程、礦化分帶等。然而，除了對成礦物理化學條件的研究外，從應時礦物本身探討其物質來源、礦化分帶乃至如何指導找礦的研究相對較少。
由於應時主要是SiO _ 2(而SiO _ 2是地殼中最主要的成分)，其晶體結構和礦物化學成分相對簡單穩定，是中子活化法測定微量元素含量最理想的礦物。用中子活化法測定中的微量元素，國內外已積累了許多成果(李，1989；關鶴國，1991；曹誌敏，1991；胡楚炎等，1992；曲文軍等，1997)，但關於應時脈黑鎢礦中應時的報道很少。曹誌敏(1991)曾經對四川大渡河黃金坪金礦的應時進行過中子活化分析。結果表明，分散在應時的超微細粒金在礦體上部含量較高，最高為6.7×10-6，向深部含量降低。ZK301孔出露的礦體應時含金0.65438。對於硫化物較少的應時脈礦石，如果沒有可見金出現，很難形成獨立的金礦體。應時中Ba/As比值上部小(< 36.7)，中部大(185 ~ 225)，下部小(7.7)，因為金礦化的原生暈壹般以Ba為先導暈，As為尾暈，Mn含量與第六系中部的富金礦床有關。
贛南是應時脈型鎢礦的主要產地，但也有破碎帶——應時脈型金礦。應時礦脈遍布贛南地表。這些應時礦脈含礦物嗎？如果有，他們的潛力是什麽？它們值得進壹步研究嗎？這些問題既現實又具體。本文利用中子活化法對贛南鎢礦區典型的應時脈型金礦(劉龍金礦)和鎢礦(桃溪坑鎢錫多金屬礦)進行了初步對比研究，取得了非常有意義的結果，即不僅可以得到應時是否有礦的信息，還可以了解其含礦性，為部署勘查工作提供參考。
二、方法和要求
應時樣品中子活化分析的方法和步驟簡述如下:將準確稱量的樣品和標準物質用高壓聚乙烯薄膜包裹，放入輻照管，送入中國原子能科學研究院微堆內的輻射隧道進行輻照。根據被測元素類型的不同，短照射和長照射分別選擇2分鐘至35小時。反應堆的中子註量率為2～8×1011N/s·cm2。輻照樣品和標準物質冷卻不同時間，在相同的幾何條件下用高純鍺探測器測量γ射線放射性。其中γ射線能譜分析、各種幹擾校正和元素含量計算均由微機γ射線能譜儀系統完成。
本次研究分別對桃溪坑礦區寶山段V11鎢礦脈(桃溪坑王牌之壹)、劉龍金礦10金礦脈(主脈)和八仙腦、米梅山礦區部分礦脈取樣，采集並選取純應時單礦物樣品進行中子活化分析，每個樣品可壹次性測定。中子活化分析由中國原子能科學研究院輻照後，由國家地質測試中心研究員曲文軍完成。據分析結果，應時除0.2%左右的Al2O3外，其他物質W、Ca、Mn、As、K、Na、Cr、Cs、Fe、Rb、Zn含量均在×10-6水平，而Sb、Sm、Au、Ag、Ce、Co、Hf、Lu、Sc，
此外，應時中子活化試驗(NAA)對應時樣品的量很小，能直接準確地測定W、Au、Ag、Pb、Zn、Sb等主要成礦元素(尤其是對Au的靈敏度是所有方法中最高的)，比其他分析方法有明顯的優勢。
三。應時脈狀金礦——以劉龍金礦為例
1.地質調查和樣品代表性
劉龍金礦是贛南發現和探明的第壹個具有工業價值的中型巖金礦床。礦區位於興國縣東南20公裏的劉龍鄉，位於SN-走向的永豐-安遠構造帶和新華夏系玉山構造帶的結合部。區內斷裂發育，主要為SN-向、東西向和北東-北北東向斷裂，這些斷裂對礦化都有不同程度的控制作用。礦區內僅發現脈狀和似脈狀的輝綠巖和角閃巖煌斑巖，但區內巖漿活動頻繁，自加裏東早期至燕山晚期被花崗巖體所包圍。礦脈產於下震旦統上石組的變質凝灰巖、退積凝灰巖、變質凝灰巖砂巖和凝灰質千枚巖中。礦床類型為應時脈型和應時復合脈型。全區已知礦脈31，最大礦脈10，全脈平均金品位8.31g/t，主要金屬礦物為黃鐵礦和毒砂，脈石礦物為應時、絹雲母、綠泥石和綠簾石。金礦物有自然金、銀金礦和金銀礦，主要產於黃鐵礦中。
研究樣品采自八仙腦礦區10主礦脈，應時采自應時含鎢礦脈。同時用中子活化法測定了微量元素的含量進行比較。
2.結果和討論
劉龍金礦和八仙腦應時脈型礦床的應時中子活化測定結果列於表8-4。
表8-4八仙腦鎢礦和劉龍金礦應時礦脈應時中子活化分析結果。
註:單位為×10-6。含LL的樣品來自劉龍金礦，其余樣品來自八仙腦鎢礦。LLw-0113中Ag含量為0.00652×10-6，V2H44-3Q中Ag含量為0.000419×10-6。劉龍金礦應時礦脈中的硫化物主要是黃鐵礦，未發現黑鎢礦、白鎢礦、閃鋅礦和方鉛礦。八仙腦鎢礦應時礦脈中除黑鎢礦外，還有閃鋅礦、黃銅礦和黃鐵礦。
3.遺傳類型的判別和溯源意義
根據初步分析結果，劉龍金礦和八仙腦鎢礦都屬於應時脈型礦床，但主要礦物不同。因此，應時礦脈應時中所含的微量元素信息是不同的，具體如下:
1)從表中可以看出，無論是劉龍金礦還是八仙腦鎢礦，應時金的含量都很少，小於0.03×10-6。如此低含量金的準確測定取決於中子活化分析法的準確性。其中金礦平均為0.00776×10-6，鎢礦平均為0.00192×10-6，前者是後者的4倍。
2)與應時相比，金礦區應時富含氯、錳、砷、銻、鐵、鋅等元素，尤其是錳、砷、銻。這與砷、銻、氯等元素常被用作金礦找礦標誌是壹致的。應時金礦中錳和鎢的含量高於應時鎢礦。其原因有待進壹步研究，也可能是由於南嶺鎢的區域性富集，劉龍金礦未發現鎢的獨立礦物，使其相對富集於以“應時”為代表的熱熔流體中。八仙腦鎢礦應時中K、Rb、Cs含量明顯高於金礦，說明鎢礦與花崗巖(富含K、Rb、Cs)在成因上有明顯的物質來源聯系。
3)從元素組合來看(圖8-5)，在Cl-Au圖、Mn-Au圖、As-Au圖、Cs-Au圖、Sc-Au圖、Rb-Au圖、Cl×Mn-As×La圖、Cl×Mn-As×Sb圖中，其中，應時金礦的Au和Cl含量明顯高於應時鎢礦，符合熱液中Au遷移主要與Cl有關的基本規律。
圖8-5八仙腦應時脈鎢礦和劉龍應時脈金礦應時中子活化分析對比。
圖8-6八仙腦應時脈鎢礦和劉龍應時脈金礦應時中子活化結果元素組合產物對比。
4)桃溪坑和八仙腦鎢礦床，前者屬於巖漿熱液充填的應時脈，後者屬於破碎帶蝕變巖的應時脈。相比較而言，它們具有明顯不同的微量元素分組特征。八仙腦礦區應時中微量元素種類較少，不同元素之間的相關程度與桃溪坑不同。由於桃溪坑應時樣品主要采自充填的應時脈，成礦流體主要來自深部花崗巖晶體分異出的巖漿熱液，微量元素多，具有巖漿熱液成礦元素的典型組合特征；八仙腦樣品也取自應時脈，但主要屬於破碎帶中充滿熱液的應時脈，構造變形特征明顯，微量元素種類較少，巖漿熱液特征沒有那麽直接地顯示出來。這可以在聚類分析圖中清楚地看到。八仙腦應時中的鎢與喜硫化物元素(As、Sb、Fe等)高度相關。)，而桃溪坑應時中的W與稀土元素的相關程度最高(圖8-7)。
圖8-7 R-cluster分析應時中子活化分析結果，左側為八仙腦；右邊是陶溪坑。
5)應時鎢含量與儲量有很強的相關性。這將在下面討論。
總體而言，鎢礦區應時中W含量變化較大，可高達1000×10-6，金礦區應時中Au含量變化較大且較高(四川黃金坪礦區高達6700×10-9)。曹誌敏等人，1991)。
對於鎢礦，桃溪坑、繡眉山和八仙腦之間也存在差異(圖8-8和圖8-9)。八仙腦應時鐵含量變化不大，鋁含量變化較大(即秀美山應時鐵含量與鋁含量基本不變)，桃溪坑礦區鐵含量與鋁含量呈正相關。
圖8-8應時不同類型應時脈礦床鎢金關系圖。
圖8-9應時不同類型應時脈鎢礦鋁鐵關系圖。
四。應時脈鎢礦--以桃溪坑為例。
中國應時脈黑鎢礦世界聞名，應時是最常見的脈石礦物。應時作為壹種純礦物，含有各種信息，對研究成礦物質來源、成礦流體性質和礦化分帶非常有幫助。中子活化分析可以獲得多種信息，但過去多用於金礦，在鎢礦中少見。本文對贛南崇義縣桃溪坑鎢礦的壹個王牌鎢礦脈進行了系統的分析和測試，取得了有意義的成果。
1.地質特征概述及樣品的代表性桃溪坑鎢礦的地質特征在前面幾章已經詳細介紹過了，這裏不再贅述。本次研究中，桃溪坑礦區寶山段V11鎢礦脈是桃溪坑的王牌礦脈之壹。圖8-10)進行了系統取樣，采集並提純了應時的42個單礦物樣品進行中子活化分析，每個樣品含有24種元素。中子活化分析由中國原子能科學研究院輻照後，由國家地質測試中心研究員曲文軍完成。
V11礦脈地表出露長度340 ~ 682 m，傾角250 ~ 660 m，礦體產出標高690 ~-56m，最低標高已控制到-56m，但未指出。礦化屬應時脈型，黑鎢礦局部賦存於雲英巖脈或雲英巖化巖石中。脈形變化不大，脈幅穩定，延伸較深。根據贛南地質調查大隊在該礦區的工作資料，寶山段V11礦脈標高從356m到106m，礦體厚度從0.3~0.5m增加到1.7m，WO3品位由淺至深逐漸豐富。
圖8-104桃溪坑線10段(改編自甘南地質大隊)
2.試驗結果
根據分析結果(表8-5)，除約0.2%的Al2O3外，應時中其他物質W、Ca、Mn、As、K、Na、Cr、Cs、Fe、Rb、Zn的含量均處於×10-6的水平，而Sb、Sm、Au、Ag、Ce、Co
表8-5桃溪坑V11礦脈應時中子活化分析結果。
註:Al的含量單位為%，W、Ca、Mn、As、K、Na、Cr、Cs、Fe、Rb、Zn的含量單位為×10-6，其他元素為×10-9。
3.元素間的相關性分析
對桃溪坑中的各元素進行r型聚類分析和因子分析，得出各元素之間的相關信息(表8-6和圖8-9)。從表8-6可以看出，元素W與Sm、Lu、Yb、Mn、Sc、Ta、Fe等元素相關性較好，相關系數分別為0.76、0.66、0.55、0.45438+0、0.33、0.28，而與Cs、Co、K、Rb等元素相關性較差。從聚類分析譜系圖中也可以得到類似的信息，即如果以0.4為分界線(圖8-9中紅線所在的位置)，這24種元素可以分為8組:①W、Sm、Mn、Sc、Ta、Lu、Yb等。②鋁、鉀、銣；③砷、鐵、銀、鈷、鋅；④金、鉿、釷；⑤Na、Sb；而Ca、Cr和Cs是獨立的。這說明W與稀有稀土元素和Mn有很好的相關性。這與該區鎢與稀有稀土元素的良好相關性相壹致，也代表了應時-氧化物組合的特征。壹組砷、鐵、銀、鈷和鋅與本區的黃銅礦、黃鐵礦、毒砂和磁黃鐵礦的硫化物組合有關，代表了應時的硫化物組合。
表8-6桃溪坑V11脈沖各元素相關系數
4.鎢元素的空間分布特征
應時單礦物中W元素在不同礦脈間的分布特征不同，同壹礦脈中也有低含量和超高含量，似乎與深度無關。此外，相鄰樣本之間可能存在較大差異，如Bs156-1、Bs156-2、Bs156-3、Bs156-4、Bs156-5為間隔50m的相鄰樣本。W的含量分別為172×10-6、7.43×10-6、130×10-6、1855×10-6和65438。根據所有數據，W最大值為1855×10-6，最小值為0.215×10-6，平均值為187.67×10-6，方差為373.6438。它表明數據的分布極其分散。
從W元素空間分布的等值線圖可以看出，W的品位從深部到地表有逐漸降低的趨勢。根據目前的開采資料，156 ~ 56m中段是寶山段V11礦脈相對富集的地方。這與礦區采樣分析結果非常相似(表8-7)。在保山斷面156m和106m的平面等高線圖上(圖8-11)，兩個中段都有三個W集中中心，但兩個斷面的集中中心並不完全對應，而是“偏移”的，表現出集中中心由東南向西北空間遷移的趨勢。這可能代表了礦物液體的運移方向。這意味著寶山段V11礦脈可能向東南方向延伸至楓林坑段。目前，雖然楓林坑剖面已開發至256米中部，但沒有大型黑鎢礦應時礦脈，預測楓林坑剖面深部可能有較豐富的礦體。
圖8-寶山剖面156米和106米處桃溪坑鎢礦鎢元素平面等值線圖(×10-6)
5.礦體儲量預測研究
該區礦體儲量預測是礦山企業十分關心的問題，也是礦產資源潛力評價的基礎工作。除了常規的勘探工程照射和取樣分析方法外，應時中子活化分析的結果也可以提供參考信息。鑒於鎢在自然界非常穩定，不溶於酸堿溶液，所以當它從溶液中沈澱出來時，鎢的臨界含量非常低，W以絡合物或鹵化物的形式存在。因此，成礦流體中W的原始豐度可以根據流體的體積和礦床中W的平均品位來討論(李益群等，1991)。成礦流體的體積主要根據礦體的體積、無礦和貧礦脈的體積、蝕變帶的範圍和可能逸出的物質的體積來估算。如果在整個成礦系統中，蝕變體積是礦體體積的10倍，無礦和不良脈體的體積是礦體體積的2倍，過濾後的殘液有20%散失損失，按此計算，現有礦體被大於其體積約37.5倍的成礦流體濃縮。在此基礎上，根據礦床的平均品位，可以計算出成礦流體中的原始鎢豐度。如形成鎢品位為0.12%的壹般工業鎢礦床，其成礦流體中的原始鎢豐度不能低於32×10-6(相當於10 ~ 3.86 mol/L的水溶液)；如果形成品位為1%的富鎢礦床，成礦流體中的原始鎢豐度應不低於267×10-6(相當於濃度為10 ~ 2.94 mol/L的水溶液)。那麽，當只考慮鎢礦體積而不考慮蝕變體積時，在應時測得的W含量而不考慮原始W豐度與在坑道切槽取樣測得的W品位之間是否存在對應關系？以下是桃溪坑脈V11的例子(表8-7，圖8-12)。
桃溪坑v 11 ace礦脈從356中段至156中段已開采完畢，356上段至206中段基本采完。目前206中段至156中段正在開采，迫切需要對106中段至56中段甚至更深段的儲量進行預測，並做出儲量評價。
表8-8是中段156438+0礦體~ 356探明儲量計算結果。根據W元素的中子活化分析數據，假設W的實測數據代表含礦溶液中W的含量，根據156 ~ 356中段計算的體積，可以得出相當體積的水溶液中W的原始含量=W平均豐度×V體積；然後根據這部分礦體的儲量W除以(W平均豐度×V體積)得到礦體流體的體積倍數，再根據這個倍數計算106m和56m中段的儲量。
表8-7桃溪坑V11礦脈礦體特征
註:根據贛南地質大隊編制的《江西省崇義縣張遠鎢制品有限公司桃溪坑鎢礦區西北段儲量地質報告》。
圖8-12桃溪坑鎢礦礦脈應時中微量元素含量與鎢品位的關系。
體積倍數計算為F=W儲量/(W平均豐度× v體積)= 9576.247/(155.7×65731.16×10-6)= 935.697。
其中W的平均豐度是根據156中段至356中段采樣的數據加權平均得到的，為155.7×10-6，並據此計算出倍數。根據巷道內礦體的變化(如礦體形態描述中所述)，我們假設106m和56m中段的礦體走向均為600m，厚度均為1m進行計算。計算結果見表8-8。
表8-8桃溪坑礦脈中段11 156m和56m資源量預測結果。
註:106共1中段采用該段W的算術平均豐度，56中段采用網格化後的估計豐度，106共2中段采用網格化後W的算術平均豐度。
崇義縣張遠鎢制品有限公司桃溪坑鎢礦區西北段地質報告中江西省地質大隊探明的v 11 * * * * 19643.07t t礦脈儲量。然後利用106m中段W元素原始算術平均豐度，計算出106m中段和56m中段的總儲量為10275.69t，加上156中段的9576.24t * *為356。如果在106m中段使用網格W算術平均豐度，則106m和56m中段的儲量計算為***8046.33t，156 ~ 356中段合計為17922.57t，略小於探明儲量。這兩組數據表明，該方法可以有效地預測礦體的深部儲量。據礦區蘭埂子段值班長介紹，目前正在開采的156中段存在礦體貧化現象。因此，可以考慮用該方法預測儲量，模擬鎢豐度的空間預測，指導找礦。
動詞 （verb的縮寫）結論和討論
對桃溪坑礦區的研究表明:①通過對桃溪坑礦區V11 ace礦脈不同中段應時的中子活化分析，發現W元素主要與Sm、Lu、Yb、Mn、Sc、Ta、Fe等元素有關；②在礦體的垂直投影面上，通過繪制156中段和106中段鎢的等值線圖，識別出三個富集中心，W含量由地表向深部逐漸增加，表明礦液由東南向西北富集。這意味著成礦流體自下而上、自東南向西北運移，可以預測楓林坑深部具有良好的找礦前景。(3)對礦脈深部儲量進行了初步預測，得到106m和56m中段儲量***10275.6t，加上156 ~ 356中段，礦體V11總儲量為198566。可見，應時中子活化分析數據有助於估算礦體深部儲量。
需要指出的是，用應時中子活化法測定應時單壹礦物中的微量元素，具有用量少、樣品采集處理容易等優點，但整體上還處於探索階段，需要積累大量的數據，才能得到較為科學、有規律的認識。