??電氣石超族礦物（tourmaline supergroup minerals）是一類硼硅酸鹽礦物，常見于斑巖銅礦床中，并通過其化學成分變化作為銅礦化的指示。最近的研究表明，使用短波紅外 (SWIR) 光譜特征可以更為高效地區分來自于礦化和貧礦樣品中的電氣石。然而，電氣石的光譜特征與化學成分變化之間的具體聯系仍不清楚，理論基礎的缺乏限制了其作為礦化指示的進一步應用。
??針對這一科學問題，中國科學院廣州地球化學研究所陳華勇研究員團隊與中國黃金集團合作，對來自于甲瑪超大型斑巖-夕卡巖系統（1,814 Mt @0.4%Cu）的礦化和貧礦電氣石樣品開展了短波紅外（SWIR）光譜、電子探針成分、以及穆斯堡爾譜鐵價態的分析。此外，還整合了現已發表斑巖銅礦床的礦化和貧礦電氣石樣品的成分與光譜數據，以對比礦化和貧礦電氣石之間的成分差異，并重新解讀了前人報道的光譜信號。
??得到的主要認識如下：
??1. 甲瑪的礦化電氣石樣品和貧礦樣品相比，具有更長的 2350W (>2350 nm) 和更短的2250W (<2247 nm)，以及更低的2250W/2350W比值 (<0.9570)。這些光譜特征的差異反映了化學成分上的差異，礦化樣品具有更高的Fe3+含量以及Fe3+/FeT占比，由氧逸度控制。匯編的電氣石數據集表現出了同樣的成分特征（圖1）。
??2. 重新厘定了電氣石在短波紅外光譜波段范圍內的診斷性吸收特征歸屬。在2250 nm附近產生的吸收特征和O1位置上的羥基有關，完整的表達為YYY-X-OH。而在2350 nm附近產生的吸收特征和O3位置上的羥基有關，完整的表達為YZZ-OH。
??3. 建立了電氣石化學成分變化與光譜響應之間的聯系。在2250 nm附近產生的吸收特征峰位置的偏移受控于Fe2+-Mg替代，隨著Fe2+含量的上升，2250W上升。而在2350 nm附近產生的吸收特征峰位置的偏移受控于Fe3+-Al替代，隨著Fe3+含量的上升，2350W上升。
??這項工作建立了電氣石成分變化與光譜響應之間的聯系，為電氣石的礦化指示提供了理論依據。在斑巖-夕卡巖系統中，為銅礦化的識別提供了一種可以在野外通過手持式設備實時測試獲得的指示工具：富含Fe3+的電氣石具有更長的2350W，是銅礦化的可靠標志。
??相關成果近期發表于國際礦床學領域TOP1期刊Economic Geology（《經濟地質學》），第一作者為在讀博士生趙駿峰，通訊作者為陳華勇研究員。該研究成果獲得了國家自然科學基金（42230810）、科技部重點研發項目（2022YFC2903301）和中國黃金集團科研項目（ZJZY-2023-KY02）的聯合資助。
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論文信息：Zhao,J. (趙駿峰),Chen,H. (陳華勇*),Xiao,B. (肖兵),Zhu,Y. (朱亞博),Wang,H. (汪浩),Yang,Z. (楊征坤),Du,L. (杜亮),2025,Linking Short-Wave Infrared Spectral Features of Tourmaline to Compositional Variations: Implications for Porphyry-Skarn Copper Mineralization: Economic Geology,v. 120,p. 363-384.
論文鏈接：https://doi.org/10.5382/econgeo.5146
圖1 甲瑪電氣石光譜特征（A-B）和全球典型斑巖銅礦系統中電氣石成分變化（C-F）
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