第34卷，第2期 2014年2月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
紫金山金铜矿明矾石的拉曼光谱特征
王翠芝1，2，熊欣
1.福州大学紫金矿业学院，福建福州350108
2.福建省矿产资源重点实验室，福建福州350108 3.中国地质科学院矿产资源研究所，北京100037
Vol.34,No.2.pp415-420 February2014
摘要紫金山金铜矿是我国大陆首例高硫化型浅成低温热液型矿床。矿床上金下铜，金矿主要赋存在潜水面以上，与强雄化有关；铜矿主要赋存于潜水面之下，与明矾石化有关。明矾石有四种产出状态，分别为蚀变岩型、与铜硫化物共生型、后期脉状、粉末状。不同产出状态的明矾石具有不同的拉曼光谱特征和荧光散射背景。明矾石流体包裹体激光拉曼谱图显示：(1)从蚀变岩型、与铜硫矿化物共生型到后期脉状明矾石均具有明矾石特征性的谱带，只是受荧光散射影响逐渐减弱；粉末状明矾石具有与前三者不同的谱带特性，各谱带强度均较弱，荧光散射较强烈。(2)100～700cm-区间谱带可作为明矾石分子结构中阳离子类质同象置换的"指纹谱带”。蚀变岩型明矾石，161和234cm-"峰变化明显，具有较广泛的Na对K的类质同象置换；与铜硫化物共生的明矾石，381和484cm-"峰变化明显，指示Cu和Ga等阳离子对A1离子的类质同象置换；后期脉状明矾石，161，234，484，508cm-"峰值均比较稳定，Na对K和Si对A1的类质同象置换较少；潜水面附近的粉末状明矾石因荧光散射强烈，各个谱带强度均较弱。（3)明矾石的激光拉曼光谱和红外光谱配合使用，可为明矾有矿物研究提供完整的分子振动光谱特征，为明矾右的成因提供结构信息。在岩相学、矿相学、矿床地质、矿床地球化学、区域地质特征研究的基础上，通过明矾石的激光拉曼光谱（结合荧光散射背景)可进一步为紫金山金铜矿这个典型的高硫化型浅成低温热液矿床的形成机制提供演化进程信息。
关键词紫金山：金铜矿；明矾石；激光拉曼光谱；荧光散射
中图分类号：P619.21十2文献标识码：A
引言
紫金山金钼矿是我国大陆首例高硫化型浅成低温热液型
金铜矿床“。对于这种高硫化型矿床，其区域地质及成矿流体演化已有系统研究[2-6]，但对作为特征性的体现高硫化地
质环境的脉右的矿物明矾石矿物成分、分子结构研究很少，以至于对该矿床形成的地质环境一直没有深刻认识。由于明矾右分子式为KA1（SO）（OH）具有结构较松散的大半径络阴离子硫酸根（SO-）、活性较大的羟基团（OH-）和钾阳离子(K+），其矿物结构中必然包括大量的成矿信息，因此，对其矿物成分、结构的精细研究将有助于反演其形成时的地质环境。材料测试技术的发展，促使材料的矿物成分、结构测试技术等在地学领域得到产泛应用，电子探针（EP-MA）、X射线衍射(XRD）、红外光谱IR）、拉曼光谱（Raman spectra)等常被用来测试岩(矿)石的组构。对于大离子组成
收稿日期：2013-08-23，修订日期：2013-12-05
D0I : 10, 3964/j. issn. 1000-0593(2014 )02-0415-06
的分子结构研究常常配合利用振动光谱中的红外光谱和拉曼光谱技术，因两种技术是相互补充的。红外光谱对极性基团的振动和分子的非对称性振动敏感，适合于分子端基的测定；而拉曼光谱适合分子骨架测定。两者相对而言，拉曼光谱有较宽的测定范围（4000～40em-，中红外到远红外），而红外光谱的测定范围为4000～400cm-（中红外区）。金
属配位体键的振动频率一般在100～700cm-1范围，这些键的振动常具有拉曼活性”。激光拉曼光谱振动叠加效应较小，谱带较为清晰，较容易确定谱带的归宿"]。在前期明矾石的EPMA，XRD，IR等研究工作的基础上9]，重点通过分析明矾石的激光拉曼光谱，结合荧光散射背景，为矿床成因提供明矾石的金属配位体方面的谱学信息。
实验部分 1
1.1样品
基金项目：国家自然科学基金项目（41072067），国家“十一五"科技支撑计划项目(2009BAB43B04)资助
作者简介：王翠芝，女，1965年生，福州大学紫金矿业学院副教授
e-mail : Wcuizhi@ 163, com ; 826594853@ qq. com