EG(2024)：A. Plouffe-追踪蚀变带到斑岩铜矿中的绿帘石-覆盖区找矿

绿帘石在地质学中具有重要意义，是矿床勘探中重要的指示矿物，尤其在斑岩铜矿、蚀变带以及变质岩区具有重要地质意义。

以下是绿帘石的几个重要的地质意义：1. 蚀变指示矿物：绿帘石常出现在与斑岩型铜矿床相关的蚀变晕圈中，尤其是在钙硅酸盐蚀变（钙质矿物，如绿帘石、钙长石）中。它的出现可以指示潜在的斑岩铜矿床，帮助地质学家确定矿床的存在位置。2. 变质作用指示器：绿帘石是常见的低级变质矿物，尤其在绿片岩相和角闪岩相变质作用中稳定存在。它可以帮助推断岩石经历的变质条件，如温度和压力。3. 碎屑矿物追踪：由于绿帘石可以作为蚀变和矿化的指示矿物，它在沉积物或冰川沉积物中的出现可能标志着上游存在矿化作用。勘探中通过追踪碎屑绿帘石的来源，可以定位潜在的矿床，特别是在覆盖地形或冰川作用区。4. 热液活动的指示：绿帘石还可以出现在与热液系统相关的矿床中，指示热液流体的活动和矿床形成的环境。

以下内容主要来自于：追踪来自蚀变晕圈的碎屑绿帘石至冰川地形中的斑岩铜矿床：寻找覆盖的矿化作用

主体内容

与斑岩铜矿化作用相关的远端蚀变通常以在丙硅酸盐蚀变和钠钙蚀变带中丰富的绿色矿物（如绿帘石、透闪石和绿泥石）为特征，并且这些蚀变作用延伸至矿化区外1公里以上。冰川侵蚀和源自受丙硅酸盐和钠钙蚀变影响岩石的冰川沉积物分散，导致在冰碛层（冰川沉积物）中形成广泛的绿帘石分散带，覆盖面积可达8至330平方公里。这一现象在位于不列颠哥伦比亚省中南部Quesnel地块的四个斑岩铜矿床研究区观察到：Highland Valley铜矿、Gibraltar矿、Mount Polley矿和Woodjam矿。

在每个矿区，绿帘石在直接位于矿化区上方和冰川下游采集的冰碛层重矿物浓缩物中更为丰富。冰碛层中的绿帘石颗粒经激光烧蚀-电感耦合等离子体质谱分析显示，含有>0.6ppm的锑（Sb）和>8 ppm的砷（As），被归因于斑岩蚀变来源。与背景地区相比，每个斑岩矿区的冰碛层中绿帘石颗粒具有较高浓度的微量元素（铜>12ppm、锰>2700ppm、锌>7ppm和铅>37ppm）。这些微量元素特征在各个矿区分布不均，被解释为反映了来自斑岩流体源的不同程度的金属富集。追踪冰碛层中绿帘石的来源（即通过地球化学将其与斑岩相关的丙硅酸盐和/或钠钙蚀变联系起来），结合岩石中的斑岩向量工具，有助于在冰川地形中发现隐伏的斑岩铜矿化作用。

主体结论

冰碛层（冰川沉积物）中碎屑绿帘石的丰度和成分可用于矿产勘探，以检测与斑岩铜矿床相关的丙硅酸盐和/或钠钙蚀变。在加拿大科迪勒拉山脉的Quesnel地块，发现冰碛层中的绿帘石在Highland Valley铜矿、Gibraltar矿、Mount Polley矿和Woodjam矿四个斑岩铜矿床的冰碛层重矿物浓缩物中比在周围无矿化区域的冰碛层中更加丰富。绿帘石的成分，尤其是砷（As，>8 ppm）和锑（Sb，>0.6ppm）的含量升高，有助于区分来源于斑岩蚀变的碎屑绿帘石颗粒与来源于Nicola群区域变质岩的绿帘石。

此外，冰碛层中高丰度且分布不均的绿帘石颗粒，其微量元素浓度较高（铜>12ppm、锰>2700 ppm、锌>7ppm和铅>37ppm），表明可能存在含斑岩铜矿的侵入体。而在已知无矿化的地区则未观察到此信号。在冰川地形中追踪碎屑绿帘石，尤其适用于矿化带处于深部，仅含有绿帘石的非矿化丙硅酸盐或钠钙蚀变带暴露于冰川侵蚀的情况。此矿产勘探方法可进一步测试和开发，以帮助发现新一代斑岩铜矿床，满足对这种关键矿物的需求。

Cui 等人（2017）提供的区域地质图：(A) Gibraltar、Mount Polley 和 Woodjam 以及 (B) Highland Valley Copper (HVC) 矿床。图中展示了作为本研究一部分分析的基岩样品的位置。

通过光学和矿物解离分析-扫描电子显微镜（MLA-SEM）方法测定的四个斑岩铜矿点冰碛层中绿帘石的丰度：（A，B）Highland Valley Copper；（C，D）Gibraltar；（E，F）Mount Polley；和（G，H）Woodjam。光学方法提供了重矿物浓缩物（0.25–0.50毫米；>3.2比重[SG]）中绿帘石颗粒的百分比，而MLA-SEM方法测定了直径30毫米的圆形颗粒安装物（0.125–0.180毫米；>3.2 SG）上绿帘石占总矿物表面的面积百分比。冰碛层中绿帘石丰度的结果首次发表于Plouffe等人（2021b）。自那时以来，更多样品被分析，所有结果都在附录表A1中提供。简化的基岩地质来自于McMillan等人（2009）的Highland Valley Copper，Massey等人（2005）和Schiarizza（2015）的Gibraltar，Massey等人（2005）和Rees等人（2020）的Mount Polley，以及Massey等人（2005）和Logan等人（2010）的Woodjam。每张地图都包含一个直方图，直方图中的黑色垂直线定义了背景和绿帘石异常丰度之间的阈值。直方图中的虚线对应于图例中使用的百分位类分界（th）。地图上的虚线轮廓显示了根据异常丰度样品分布确定的绿帘石冰川分散的面积范围。基岩地质图例与图2中显示的相同。

不同岩石类型中绿帘石在平偏光（PPL）和反射光（RL）下的成对岩石薄片照片。(A) 在花岗山岩基中脉体中呈块状棕色的绿帘石（样品GBR2-14）；视野（F.o.V.）1.13 × 1.50 mm。(B) 在Mount Polley侵入复合体中脉体中的粗粒橄榄绿色自形刀状绿帘石，伴随沸石（样品18PMA007）；视野1.13 × 1.50 mm。(C) 在Mount Polley侵入复合体中脉体中的粗粒黄绿色自形绿帘石，伴随硫化物和磁铁矿（样品18PMA009）；视野1.05 × 1.43 mm。(D) 浅黄绿色的破碎的他形绿帘石，与黄铁矿、榍石和石英共生（样品13CDBWJ20）；视野1.08 × 1.45 mm。(E) 在花岗山岩基中，绿帘石和榍石取代了绿泥石蚀变的黑云母（样品14PSCAP3）；视野1.10 × 1.47 mm。(F) 在花岗山岩基中，细粒斑晶状绿帘石出现在长石中（样品GSC-1）；视野1.02 × 1.36 mm。(G) 在Mount Polley侵入复合体中，细粒斑晶状绿帘石覆盖长石（样品18PMA010）；视野1.02 × 1.36 mm；PPL。(H) 在变质的尼古拉组火山碎屑岩中，次自形绿帘石与碳酸盐和绿泥石共生（样品16PSC12）；视野1.07 × 1.43 mm。(I) 在尼古拉组火山岩中，绿帘石覆盖绿泥石和碳酸盐，伴随细粒赤铁矿包裹体（样品14PSC357）；视野1.02 × 1.36 mm。Cb = 碳酸盐矿物，Chl = 绿泥石，Ep = 绿帘石，Hem = 赤铁矿，Mag = 磁铁矿，Pl = 斜长石，Py = 黄铁矿，Qz = 石英，Sul = 硫化物，Ttn = 榍石，Zeo = 沸石。

各种岩石样品中绿帘石的扫描电子显微镜反向散射电子图像。(A) 在Woodjam侵入岩中的脉体绿帘石显示出明显的Fe-Al分带（样品13CDBWJ22）；富铁区域（约12 wt % Fe和12 wt % Al）比富铝区域（约10 wt % Fe和13 wt % Al）更亮。(B) 在尼古拉组岩石中，自形绿帘石覆盖火山碎屑（样品17PSC134）。(C) 在采自距离花岗山岩基<1 km的细粒尼古拉组火山岩中的绿帘石小脉（样品GBR-49）；注意其中的Fe-Al分带和富含稀土元素的亮点（0.9–1.1 wt % Nd；0.7–1.1 wt % Ce）。(D) 从距离Gibraltar矿床<1 km的冰碛样品11PMA029中获得的绿帘石颗粒。(E, F) 从距离Mount Polley矿床约4 km西北（冰流下游）的冰碛样品12PMA095中获得的绿帘石颗粒。黑色圆圈是激光烧蚀坑（50 μm）。Amp = 闪石，Chl = 绿泥石，Ep = 绿帘石，Ms = 云母，Qz = 石英，Ttn = 榍石。

As和Sb含量的图表，展示了来自以下地区的侵入岩基底岩和冰碛样品：(A) 高地谷铜矿 (Highland Valley Copper)，(B) 直布罗陀矿床 (Gibraltar)，(C) 波利山 (Mount Polley)，以及 (D) Woodjam矿床。(E) 显示尼古拉组 (Nicola Group) 和尼古拉岩基 (Nicola batholith) 基底岩样品的相同图表。图中的黑色虚线和破折线大致定义了变质绿帘石 (M) 和斑岩蚀变绿帘石 (P) 的浓度范围，这些数据分别由Wilkinson等人（2020年）和Cooke等人（2020b）报告。图中显示了检测限以下的浓度，数据未过滤平均检测限，展示此部分仅为说明目的。

绿帘石中元素浓度的箱形图：(A) As (砷), (B) Sb (锑), (C) Cu (铜), (D) Mn (锰), (E) Sn (锡), (F) Zn (锌), 和 (G) Pb (铅)。箱形图中，箱体定义了第一、第二和第三四分位数，点表示均值，须展示了浓度的全范围。统计数据计算时未过滤检测限。数据显示了来自不同来源的绿帘石：矿脉绿帘石（vein），替代绿帘石（repl.），以及来自冰碛样品的绿帘石（till）。尼古拉组（Nicola Group）岩石中的绿帘石被分类为背景变质绿帘石（back.），来自接近（<2 km）斑岩矿化或含斑岩矿化的侵入体的绿帘石（near），以及来自多金属矿脉矿化（metal. vein）的绿帘石。灰色区域定义了浓度高于背景尼古拉组或尼古拉岩基中最高第三四分位值的阈值。HVC = 高地谷铜矿 (Highland Valley Copper)，尼古拉岩基 = Nicola batholith。

基于As和Sb含量对冰碛中的绿帘石颗粒进行分类（与斑岩有关的、变质的或不确定的；见图6），以及冰碛中高追踪元素浓度（>2,700 ppm Mn，>12 ppm Cu，>7 ppm Zn，>37 ppm Pb）和高稀土元素（REE）比值（>4.1 Eu/Eu*N，>3.6 La/Yb）的绿帘石颗粒的百分比，数据来自高地谷铜矿（A、B、C）、吉布拉尔塔（D、E、F）、蒙特波利（G、H、I）和伍德贾姆（J、K、L）。平均每个冰碛样品分析了11个绿帘石颗粒。见图2了解岩石图例。

来自以下矿床的绿帘石稀土元素(REE)浓度(ppm)，并以球粒陨石值（McDonough和Sun，1995）进行标准化：(A, B, C) Highland Valley Copper，（D, E, F）Gibraltar，（G, H, I）Mount Polley，（J, K, L）Woodjam。结果显示了来自基岩和冰碛样品的两组绿帘石：一组主要来源于侵入岩，另一组具有混合来源。这些图表中的线条是根据绿帘石的中位数REE浓度构建的，阴影区域代表浓度的全范围。(M, N) 显示了尼古拉组和尼古拉岩基样品的绿帘石REE浓度。图表下方显示了根据中位数浓度计算的La/Yb和Eu/Eu*N值。HVC = Highland Valley Copper，Near poly vein = 近多金属脉矿化区，Near porph. = 近斑岩矿化区，Nicola bath. = 尼古拉岩基。

绿帘石的 (A) Eu/Eu*N 和 (B) La/Yb 的箱线图。图表的格式和缩写与图7相同。灰色区域表示超过阈值的浓度，该阈值定义为背景尼古拉群或尼古拉岩基岩石中第三四分位数的最高值。

背散射电子（BSE）图像和激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）图谱的绿帘石图像。 (A) 顶部九张图像显示的是来自蒙特波利的样品18PMA001。注意到As、Sb、Mn和Pb的分区，这些分区与Fe-Al分区（在左上方的BSE图像中可见）相似，以及发生在裂缝中的Cu、Zn、La和Eu的富集。(B) 底部九张图像显示的是来自吉布拉尔塔的样品14PSC388，绿帘石位于一个边缘含有石英和变质钠长石的绿帘石脉中，具有细粒绿帘石。BSE图像是在LA-ICP-MS映射之后拍摄的。注意到在BSE图像中石英的剥蚀效果较差，As、Mn、Zn和Pb的分区缺失，核心区域Sb浓度较高，边缘区域La和Eu浓度较高，Cu的网状分布沿着颗粒边界渗透。(C) 顶部九张图像显示的是来自伍德贾姆的样品13CDBWJ21。注意到As、Sb、Mn、La和Eu的分区方向相似，但在绿帘石内的最高浓度位置不同。绿帘石裂缝中的高Cu和Zn浓度表明这些金属在绿帘石形成后由热液流体晚期添加。激光坑中石英的成分未被包含在绿帘石的评估中。(D) 底部九张图像显示的是来自采集自吉布拉尔塔地区的沉积物样品11PMA029中的绿帘石颗粒。注意到BSE图像中可见的Fe-Al分区。高浓度的Cu、La和Eu沿着高Fe分区（BSE图像中亮区）分布，As、Sb和Zn浓度较低，Mn和Pb的分布不均。在所有BSE图像中，红圈表示激光坑。Ab = 长石，Ccl = 铜蓝，Chl = 绿泥石，Ep = 绿帘石，Pl = 长石，Qz = 石英。

主要参考文献

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